定積分 $\int_{1}^{8} \frac{x}{\sqrt[3]{x}} dx$ を計算します。

解析学定積分積分べき乗計算
2025/7/9

1. 問題の内容

定積分 18xx3dx\int_{1}^{8} \frac{x}{\sqrt[3]{x}} dx を計算します。

2. 解き方の手順

まず、被積分関数を簡単にします。
xx3=xx1/3=x11/3=x2/3\frac{x}{\sqrt[3]{x}} = \frac{x}{x^{1/3}} = x^{1 - 1/3} = x^{2/3}
したがって、積分は
18x2/3dx\int_{1}^{8} x^{2/3} dx
となります。
次に、不定積分を計算します。
x2/3dx=x2/3+12/3+1+C=x5/35/3+C=35x5/3+C\int x^{2/3} dx = \frac{x^{2/3 + 1}}{2/3 + 1} + C = \frac{x^{5/3}}{5/3} + C = \frac{3}{5} x^{5/3} + C
最後に、定積分の値を計算します。
18x2/3dx=[35x5/3]18=35(85/315/3)=35((23)5/31)=35(251)=35(321)=35(31)=935\int_{1}^{8} x^{2/3} dx = \left[ \frac{3}{5} x^{5/3} \right]_{1}^{8} = \frac{3}{5} (8^{5/3} - 1^{5/3}) = \frac{3}{5} ((2^3)^{5/3} - 1) = \frac{3}{5} (2^5 - 1) = \frac{3}{5} (32 - 1) = \frac{3}{5} (31) = \frac{93}{5}

3. 最終的な答え

935\frac{93}{5}

「解析学」の関連問題

関数 $f(x) = \log(x + \sqrt{x^2 + 1})$ が与えられている。 (1) $f'(x)$ を求める。 (2) $(x^2+1)f''(x) + xf'(x) = 0$ が成...

微分導関数数学的帰納法高階導関数
2025/7/9

放物線 $y=x^2$ をCとする。C上の2点(3, 9), (-2, 4)における接線をそれぞれ$l_1$, $l_2$とする。 (1) 2つの接線$l_1$, $l_2$の交点の$x$座標を求める...

微分積分放物線接線面積
2025/7/9

関数 $y = \log_{\frac{1}{2}}(x-2) + 2\log_{\frac{1}{4}}(3-x)$ について、以下の問いに答えます。 (1) 定義域を求めます。 (2) $x$ が...

対数関数定義域最大値最小値関数の最大最小
2025/7/9

$0 \le x \le \pi$ のとき、$y = -\sin x + \sqrt{3} \cos x$ の最大値と最小値を求め、そのときの $x$ の値を求める。

三角関数最大値最小値三角関数の合成
2025/7/9

与えられた関数 $f(x, y) = 0$ が、与えられた点の近傍で陰関数 $y = \varphi(x)$ を持つことを示し、その点における接線を求める。今回は、$f(x, y) = x^{2/3}...

陰関数偏微分接線陰関数定理
2025/7/9

与えられた積分 $\int x^3 \sqrt{4-x^2} dx$ を計算します。

積分置換積分定積分
2025/7/9

三角関数の値を求める問題です。以下の3つの値を計算します。 (1) $\sin(-\frac{\pi}{6})$ (2) $\cos(-\frac{13\pi}{6})$ (3) $\tan(-\fr...

三角関数sincostan三角関数の値
2025/7/9

次の関数のグラフを書き、その周期を求めよ。 (1) $y = \sin 2(\theta + \frac{\pi}{3})$ (2) $y = \cos (\frac{\theta}{2} - \fr...

三角関数グラフ周期
2025/7/9

与えられた3つの三角関数 (1) $y = \cos 2\theta$ (2) $y = \sin \frac{\theta}{2}$ (3) $y = \tan 2\theta$ のグラフを描き、そ...

三角関数グラフ周期cossintan
2025/7/9

次の定積分を計算する問題です。 $\int_{0}^{\log 2} \frac{e^{4x} + 3e^{2x} - e^{x}}{e^{2x}} dx$

定積分指数関数積分計算
2025/7/9