導関数 $F'(x) = -6x^2 + 10x - 2$ と条件 $F(-2) = 23$ が与えられたとき、関数 $F(x)$ を求める問題です。

解析学積分導関数不定積分積分定数関数
2025/3/31

1. 問題の内容

導関数 F(x)=6x2+10x2F'(x) = -6x^2 + 10x - 2 と条件 F(2)=23F(-2) = 23 が与えられたとき、関数 F(x)F(x) を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、F(x)F'(x) を積分して F(x)F(x) を求めます。積分定数を CC とします。
F(x)=F(x)dx=(6x2+10x2)dxF(x) = \int F'(x) dx = \int (-6x^2 + 10x - 2) dx
F(x)=6x2dx+10xdx2dxF(x) = -6 \int x^2 dx + 10 \int x dx - 2 \int dx
F(x)=6x33+10x222x+CF(x) = -6 \cdot \frac{x^3}{3} + 10 \cdot \frac{x^2}{2} - 2x + C
F(x)=2x3+5x22x+CF(x) = -2x^3 + 5x^2 - 2x + C
次に、F(2)=23F(-2) = 23 という条件を使って積分定数 CC を求めます。
F(2)=2(2)3+5(2)22(2)+C=23F(-2) = -2(-2)^3 + 5(-2)^2 - 2(-2) + C = 23
F(2)=2(8)+5(4)+4+C=23F(-2) = -2(-8) + 5(4) + 4 + C = 23
F(2)=16+20+4+C=23F(-2) = 16 + 20 + 4 + C = 23
40+C=2340 + C = 23
C=2340=17C = 23 - 40 = -17
したがって、F(x)=2x3+5x22x17F(x) = -2x^3 + 5x^2 - 2x - 17 となります。

3. 最終的な答え

F(x)=2x3+5x22x17F(x) = -2x^3 + 5x^2 - 2x - 17

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