定積分 $\int_{-1}^{2} (3x+1) dx$ を計算します。

解析学定積分積分積分計算
2025/7/16

1. 問題の内容

定積分 12(3x+1)dx\int_{-1}^{2} (3x+1) dx を計算します。

2. 解き方の手順

まず、積分 (3x+1)dx\int (3x+1) dx を計算します。
これは、各項を個別に積分することで計算できます。
3xdx=32x2+C1\int 3x dx = \frac{3}{2}x^2 + C_1
1dx=x+C2\int 1 dx = x + C_2
よって、(3x+1)dx=32x2+x+C\int (3x+1) dx = \frac{3}{2}x^2 + x + C (ただし、C=C1+C2C=C_1+C_2は積分定数)。
次に、定積分 12(3x+1)dx\int_{-1}^{2} (3x+1) dx を計算します。
積分範囲の上端と下端をそれぞれ計算し、その差を求めます。
[32x2+x]12=(32(2)2+2)(32(1)2+(1))\left[\frac{3}{2}x^2 + x\right]_{-1}^{2} = \left(\frac{3}{2}(2)^2 + 2\right) - \left(\frac{3}{2}(-1)^2 + (-1)\right)
=(32(4)+2)(32(1)1)= \left(\frac{3}{2}(4) + 2\right) - \left(\frac{3}{2}(1) - 1\right)
=(6+2)(321)= (6 + 2) - (\frac{3}{2} - 1)
=8(12)= 8 - (\frac{1}{2})
=812= 8 - \frac{1}{2}
=16212= \frac{16}{2} - \frac{1}{2}
=152= \frac{15}{2}

3. 最終的な答え

152\frac{15}{2}

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