以下の4つの定積分を計算します。 (1) $\int_{-2}^{3} dx$ (2) $\int_{3}^{-1} xdx$ (3) $\int_{1}^{2} (3x^2 - 2x + 3) dx$ (4) $\int_{0}^{\frac{\pi}{6}} \sin x dx$

解析学定積分積分積分計算
2025/7/7
はい、承知いたしました。画像に写っている定積分の問題を解きます。

1. 問題の内容

以下の4つの定積分を計算します。
(1) 23dx\int_{-2}^{3} dx
(2) 31xdx\int_{3}^{-1} xdx
(3) 12(3x22x+3)dx\int_{1}^{2} (3x^2 - 2x + 3) dx
(4) 0π6sinxdx\int_{0}^{\frac{\pi}{6}} \sin x dx

2. 解き方の手順

(1) 23dx\int_{-2}^{3} dx
定数関数の積分なので、
23dx=[x]23=3(2)=5\int_{-2}^{3} dx = [x]_{-2}^{3} = 3 - (-2) = 5
(2) 31xdx\int_{3}^{-1} xdx
xxの積分はx22\frac{x^2}{2}なので、
31xdx=[x22]31=(1)22322=1292=82=4\int_{3}^{-1} xdx = [\frac{x^2}{2}]_{3}^{-1} = \frac{(-1)^2}{2} - \frac{3^2}{2} = \frac{1}{2} - \frac{9}{2} = -\frac{8}{2} = -4
(3) 12(3x22x+3)dx\int_{1}^{2} (3x^2 - 2x + 3) dx
各項を積分します。
12(3x22x+3)dx=[x3x2+3x]12=(2322+3(2))(1312+3(1))=(84+6)(11+3)=103=7\int_{1}^{2} (3x^2 - 2x + 3) dx = [x^3 - x^2 + 3x]_{1}^{2} = (2^3 - 2^2 + 3(2)) - (1^3 - 1^2 + 3(1)) = (8 - 4 + 6) - (1 - 1 + 3) = 10 - 3 = 7
(4) 0π6sinxdx\int_{0}^{\frac{\pi}{6}} \sin x dx
sinx\sin xの積分はcosx-\cos xなので、
0π6sinxdx=[cosx]0π6=cos(π6)(cos(0))=32+1=132\int_{0}^{\frac{\pi}{6}} \sin x dx = [-\cos x]_{0}^{\frac{\pi}{6}} = -\cos(\frac{\pi}{6}) - (-\cos(0)) = -\frac{\sqrt{3}}{2} + 1 = 1 - \frac{\sqrt{3}}{2}

3. 最終的な答え

(1) 23dx=5\int_{-2}^{3} dx = 5
(2) 31xdx=4\int_{3}^{-1} xdx = -4
(3) 12(3x22x+3)dx=7\int_{1}^{2} (3x^2 - 2x + 3) dx = 7
(4) 0π6sinxdx=132\int_{0}^{\frac{\pi}{6}} \sin x dx = 1 - \frac{\sqrt{3}}{2}

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