定積分 $\int_{0}^{3} (2x^2 - \sin x) \, dx$ の値を求める問題です。

解析学定積分積分三角関数計算
2025/7/17

1. 問題の内容

定積分 03(2x2sinx)dx\int_{0}^{3} (2x^2 - \sin x) \, dx の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、不定積分を求めます。
(2x2sinx)dx=2x2dxsinxdx=2x33(cosx)+C=23x3+cosx+C\int (2x^2 - \sin x) \, dx = 2 \int x^2 \, dx - \int \sin x \, dx = 2 \cdot \frac{x^3}{3} - (-\cos x) + C = \frac{2}{3}x^3 + \cos x + C
次に、定積分を計算します。
03(2x2sinx)dx=[23x3+cosx]03=(23(3)3+cos(3))(23(0)3+cos(0))\int_{0}^{3} (2x^2 - \sin x) \, dx = \left[ \frac{2}{3}x^3 + \cos x \right]_{0}^{3} = \left(\frac{2}{3}(3)^3 + \cos(3)\right) - \left(\frac{2}{3}(0)^3 + \cos(0)\right)
=(2327+cos3)(0+1)=(18+cos3)1=17+cos3= \left(\frac{2}{3} \cdot 27 + \cos 3\right) - (0 + 1) = (18 + \cos 3) - 1 = 17 + \cos 3

3. 最終的な答え

17+cos317 + \cos 3
選択肢の2が正解です。

「解析学」の関連問題

問題は2つあります。 (1) 最大値・最小値の定理を述べる。 (2) 関数 $f(x)$ が開区間$(0, 1)$で連続であるとき、この関数に最大値や最小値が存在するかどうかを答える。

最大値最小値最大値・最小値の定理連続関数開区間
2025/7/17

(1) 関数 $f(x) = \frac{1}{\alpha x + \beta}$ (ただし $\alpha, \beta > 0$) をマクローリン展開したときの係数 $a_0, a_1, a_2...

マクローリン展開テイラー展開微分関数
2025/7/17

関数 $f(x) = \frac{1}{\alpha x + \beta}$ (ただし、$\alpha, \beta > 0$)のマクローリン展開 $f(x) = a_0 + a_1x + a_2x^...

マクローリン展開テイラー展開導関数数学的帰納法
2025/7/17

(1) 関数 $f(x) = \frac{1}{\alpha x + \beta}$ (ただし、$\alpha, \beta > 0$) のマクローリン展開 $f(x) = a_0 + a_1x + ...

マクローリン展開導関数テイラー展開
2025/7/17

問題は2つあります。 (1) 時刻 $t$ における物体の位置が $x(t) = \cos(t^2)$ で与えられているとき、速度と加速度を求めよ。 (2) 時刻 $t$ における中心角が $\the...

微分速度加速度円運動三角関数
2025/7/17

$u = \theta + \log r$, $x = r^2 \cos \theta$, $y = r \sin \theta$ が与えられたとき、以下の問題を解く。 (1) $(r, \theta...

偏微分ヤコビアン合成関数の偏微分
2025/7/17

与えられた数式 $y = \frac{\sin^2{x}}{1 + \cos{x}}$ を簡略化すること。

三角関数恒等式簡略化因数分解
2025/7/17

関数 $y = \frac{\cos 2x}{1 + \sin^2 x}$ を簡略化する。

三角関数関数の簡略化倍角の公式
2025/7/17

関数 $y = \sin(\tan 2x)$ の導関数 $dy/dx$ を求めます。

微分導関数合成関数三角関数
2025/7/17

与えられた関数 $y = \tan(2x+1)$ の導関数 $y'$ を求めます。

微分導関数三角関数合成関数
2025/7/17