## 1. 問題の内容

解析学不定積分置換積分積分計算
2025/7/4
##

1. 問題の内容

2つの不定積分を求める問題です。
* 1つ目の問題は 1x+1dx\int \frac{1}{\sqrt{x+1}} dx を計算し、与えられた形 (x+)+C\frac{\text{ア}}{\text{イ}}(x+\text{ウ})^{\text{エ}} + C に当てはめます。
* 2つ目の問題は 1(3x+2)3dx\int \frac{1}{(3x+2)^3} dx を計算し、与えられた形 (x+)+C-\frac{\text{ア}}{\text{イ}(ウx + エ)^{\text{オ}}} + C に当てはめます。
##

2. 解き方の手順

### 1つ目の問題: 1x+1dx\int \frac{1}{\sqrt{x+1}} dx

1. **置換積分**: $u = x+1$ と置換すると、$du = dx$ となります。

2. **積分**:

1udu=u1/2du=u1/21/2+C=2u+C\int \frac{1}{\sqrt{u}} du = \int u^{-1/2} du = \frac{u^{1/2}}{1/2} + C = 2\sqrt{u} + C

3. **元に戻す**:

2x+1+C2\sqrt{x+1} + C

4. **与えられた形に合わせる**:

21(x+1)1/2+C\frac{2}{1}(x+1)^{1/2} + C
したがって、ア = 2, イ = 1, ウ = 1, エ = 1/2
### 2つ目の問題: 1(3x+2)3dx\int \frac{1}{(3x+2)^3} dx

1. **置換積分**: $u = 3x+2$ と置換すると、$du = 3dx$ となります。よって $dx = \frac{1}{3} du$

2. **積分**:

1u313du=13u3du=13u22+C=16u2+C\int \frac{1}{u^3} \frac{1}{3} du = \frac{1}{3} \int u^{-3} du = \frac{1}{3} \frac{u^{-2}}{-2} + C = -\frac{1}{6u^2} + C

3. **元に戻す**:

16(3x+2)2+C-\frac{1}{6(3x+2)^2} + C

4. **与えられた形に合わせる**:

16(3x+2)2+C-\frac{1}{6(3x+2)^{2}} + C
したがって、ア = 1, イ = 6, ウ = 3, エ = 2, オ = 2
##

3. 最終的な答え

### 1つ目の問題:
ア: 2
イ: 1
ウ: 1
エ: 1/2
### 2つ目の問題:
ア: 1
イ: 6
ウ: 3
エ: 2
オ: 2

「解析学」の関連問題

$\frac{d}{dx} (\int_{x}^{2x} \cos^2 t \, dt)$ を計算し、(ア) $\cos^2 2x$ + (イ) $\cos^2 x$ の形式で答える問題です。

微分積分微積分学の基本定理定積分
2025/7/4

$u=u(x,y)$ であり、$x=r\cos\theta$, $y=r\sin\theta$ であるとき、以下の問いに答える。 (1) $\frac{\partial u}{\partial r}$...

偏微分合成関数の微分変数変換ラプラシアン
2025/7/4

3つの問題があります。 (1) $z = e^u \sin v$, $u = xy$, $v = x+y$のとき、$(x, y) = (0, \frac{\pi}{6})$における$\frac{\pa...

偏微分連鎖律陰関数合成関数の微分
2025/7/4

関数 $f(x)$ が $x=a$ で微分可能ならば、$x=a$ で連続であることを証明する。

微分連続性極限関数の性質証明
2025/7/4

与えられた6つの関数を微分します。ただし、$a, b$は定数で、$a > 0, a \neq 1$とします。 (1) $y=(x+2)(x-1)(x-5)$ (2) $y=\frac{x^2-x-2}...

微分対数関数指数関数三角関数合成関数積の微分商の微分
2025/7/4

与えられた極限 $\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x}$ を計算します。

極限ロピタルの定理指数関数マクローリン展開
2025/7/4

ベクトル関数 $\mathbf{r}(t) = (\cos t, \sin t, 1)$ ( $0 \le t \le \pi$ ) で表される曲線を $C$ とするとき、ベクトル場 $\mathbf...

線積分ベクトル場パラメータ表示積分
2025/7/4

ベクトル関数 $\mathbf{r}(t) = (\cos t, \sin t, 1)$ ( $0 \le t \le \pi$ ) で表される曲線を $C$ とするとき、ベクトル場 $\mathbf...

線積分面積分発散定理ストークスの定理ベクトル場
2025/7/4

半球面 $S: x^2 + y^2 + z^2 = 4$ ($z \ge 0$) と、その境界 $C: \mathbf{r}(t) = (2\cos t, 2\sin t, 0)$ ($0 \le t...

ベクトル解析ストークスの定理面積分線積分
2025/7/4

ベクトル関数 $\mathbf{r}(u, v) = (u, v, 3 - 2u - 2v)$ で表される曲面 $S$ が与えられている。定義域は $D: 0 \leq u \leq 1, 0 \le...

ベクトル解析面積分曲面積分
2025/7/4