与えられた積分の問題を解きます。 積分は $\int \frac{1}{\sqrt[3]{(1-3x)^2}} dx$ です。

解析学積分置換積分不定積分
2025/7/2

1. 問題の内容

与えられた積分の問題を解きます。
積分は 1(13x)23dx\int \frac{1}{\sqrt[3]{(1-3x)^2}} dx です。

2. 解き方の手順

まず、積分を次のように書き換えます。
1(13x)23dx=(13x)2/3dx\int \frac{1}{\sqrt[3]{(1-3x)^2}} dx = \int (1-3x)^{-2/3} dx
次に、置換積分を行います。u=13xu = 1-3x とすると、dudx=3\frac{du}{dx} = -3 となり、dx=13dudx = -\frac{1}{3} du が得られます。
積分を uu で書き換えると、次のようになります。
(13x)2/3dx=u2/3(13)du=13u2/3du\int (1-3x)^{-2/3} dx = \int u^{-2/3} (-\frac{1}{3}) du = -\frac{1}{3} \int u^{-2/3} du
次に、u2/3du\int u^{-2/3} du を計算します。
u2/3du=u(2/3)+1(2/3)+1+C=u1/31/3+C=3u1/3+C\int u^{-2/3} du = \frac{u^{(-2/3) + 1}}{(-2/3) + 1} + C = \frac{u^{1/3}}{1/3} + C = 3u^{1/3} + C
したがって、元の積分は次のようになります。
13u2/3du=13(3u1/3)+C=u1/3+C-\frac{1}{3} \int u^{-2/3} du = -\frac{1}{3} (3u^{1/3}) + C = -u^{1/3} + C
最後に、u=13xu = 1-3x を代入して、積分を xx で表します。
u1/3+C=(13x)1/3+C=13x3+C-u^{1/3} + C = -(1-3x)^{1/3} + C = -\sqrt[3]{1-3x} + C

3. 最終的な答え

最終的な答えは 13x3+C-\sqrt[3]{1-3x} + C です。

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