$\int \frac{1}{(3x+2)^3}dx$ を計算し、与えられた形式 $-\frac{\boxed{ア}}{\boxed{イ}(\boxed{ウ}x+\boxed{エ})^{\boxed{オ}}} + C$ で答えよ。

解析学積分置換積分定積分
2025/7/4

1. 問題の内容

1(3x+2)3dx\int \frac{1}{(3x+2)^3}dx を計算し、与えられた形式 (x+)+C-\frac{\boxed{ア}}{\boxed{イ}(\boxed{ウ}x+\boxed{エ})^{\boxed{オ}}} + C で答えよ。

2. 解き方の手順

置換積分を用いて計算します。
u=3x+2u = 3x+2 と置くと、du=3dxdu = 3dx となり、dx=13dudx = \frac{1}{3}du となります。
与えられた積分は、
1u313du=13u3du\int \frac{1}{u^3} \frac{1}{3} du = \frac{1}{3} \int u^{-3} du
となります。
積分を実行すると、
13u3du=13u22+C=16u2+C\frac{1}{3} \int u^{-3} du = \frac{1}{3} \cdot \frac{u^{-2}}{-2} + C = -\frac{1}{6u^2} + C
u=3x+2u = 3x+2 を代入して、
16(3x+2)2+C-\frac{1}{6(3x+2)^2} + C
となります。
与えられた形式 (x+)+C-\frac{\boxed{ア}}{\boxed{イ}(\boxed{ウ}x+\boxed{エ})^{\boxed{オ}}} + C と比較すると、=1\boxed{ア} = 1, =6\boxed{イ} = 6, =3\boxed{ウ} = 3, =2\boxed{エ} = 2, =2\boxed{オ} = 2 となります。

3. 最終的な答え

ア:1
イ:6
ウ:3
エ:2
オ:2

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