与えられた2つの不定積分を計算し、空欄を埋める問題です。 一つ目の積分は $\int (\cos 2x + \tan 4x) dx$ です。 二つ目の積分は $\int (a^x + b^{2x}) dx$ です。

解析学積分不定積分三角関数指数関数対数関数
2025/7/4
はい、承知しました。

1. 問題の内容

与えられた2つの不定積分を計算し、空欄を埋める問題です。
一つ目の積分は
(cos2x+tan4x)dx\int (\cos 2x + \tan 4x) dx
です。
二つ目の積分は
(ax+b2x)dx\int (a^x + b^{2x}) dx
です。

2. 解き方の手順

**一つ目の積分**
(cos2x+tan4x)dx\int (\cos 2x + \tan 4x) dx
cos2x\cos 2x の積分は 12sin2x\frac{1}{2}\sin 2x です。
tan4x\tan 4x の積分は 14logcos4x-\frac{1}{4} \log |\cos 4x| です。
tanxdx=sinxcosxdx\int \tan x dx = \int \frac{\sin x}{\cos x} dx
ここで u=cosxu = \cos x とすると, du=sinxdxdu = -\sin x dx となるため,
tanxdx=duu=logu+C=logcosx+C\int \tan x dx = \int \frac{-du}{u} = -\log |u| + C = -\log |\cos x| + C
したがって、
tan4xdx=14logcos4x+C\int \tan 4x dx = -\frac{1}{4} \log |\cos 4x| + C
(cos2x+tan4x)dx=12sin2x14logcos4x+C\int (\cos 2x + \tan 4x) dx = \frac{1}{2} \sin 2x - \frac{1}{4} \log |\cos 4x| + C
よって、ア=2, イ=2, ウ=4, エ=4
**二つ目の積分**
(ax+b2x)dx\int (a^x + b^{2x}) dx
axa^x の積分は axloga\frac{a^x}{\log a} です。
b2xb^{2x} の積分は b2x2logb\frac{b^{2x}}{2\log b} です。
axdx=axloga+C\int a^x dx = \frac{a^x}{\log a} + C
b2xdx=12budu=12bulogb+C=b2x2logb+C\int b^{2x} dx = \frac{1}{2} \int b^u du = \frac{1}{2} \frac{b^u}{\log b} + C = \frac{b^{2x}}{2\log b} + C (ここで u=2xu = 2x)
したがって、
(ax+b2x)dx=axloga+b2x2logb+C\int (a^x + b^{2x}) dx = \frac{a^x}{\log a} + \frac{b^{2x}}{2\log b} + C
よって、ア=log a, イ= a, ウ=2log, エ=b, オ=b

3. 最終的な答え

一つ目の積分:
ア: 2
イ: 2
ウ: 4
エ: 4
二つ目の積分:
ア: log
イ: a
ウ: 2log
エ: b
オ: b

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