与えられた積分を解く問題です。 具体的には、$\int \frac{2t}{1+2t} dt = \int (1-\frac{1}{2t+1}) dt$を計算します。

解析学積分置換積分不定積分
2025/7/17

1. 問題の内容

与えられた積分を解く問題です。
具体的には、2t1+2tdt=(112t+1)dt\int \frac{2t}{1+2t} dt = \int (1-\frac{1}{2t+1}) dtを計算します。

2. 解き方の手順

まず、与えられた積分を分解します。
(112t+1)dt=1dt12t+1dt\int (1 - \frac{1}{2t+1}) dt = \int 1 dt - \int \frac{1}{2t+1} dt
それぞれの積分を個別に計算します。
1dt=t+C1\int 1 dt = t + C_1
次に、12t+1dt\int \frac{1}{2t+1} dt を計算します。
u=2t+1u = 2t+1 と置換すると、du=2dtdu = 2 dt より dt=12dudt = \frac{1}{2} du となります。
したがって、
12t+1dt=1u12du=121udu=12lnu+C2=12ln2t+1+C2\int \frac{1}{2t+1} dt = \int \frac{1}{u} \frac{1}{2} du = \frac{1}{2} \int \frac{1}{u} du = \frac{1}{2} \ln |u| + C_2 = \frac{1}{2} \ln |2t+1| + C_2
元の積分に戻ると、
(112t+1)dt=t12ln2t+1+C\int (1 - \frac{1}{2t+1}) dt = t - \frac{1}{2} \ln |2t+1| + C
ここで、C=C1C2C = C_1 - C_2 は積分定数です。

3. 最終的な答え

t12ln2t+1+Ct - \frac{1}{2} \ln |2t+1| + C

「解析学」の関連問題

関数 $f(x)$, $g(x)$, $h(x)$ が与えられています。$f(x)$ と $g(x)$ は場合分けによって定義され、$h(x) = g(f(x))$ です。 (1) $y = f(x)...

関数グラフ場合分け合成関数
2025/7/22

次の2つの曲線の凹凸を調べ、変曲点を求める問題です。 (1) $y = x^2 + \frac{1}{2x}$ (2) $y = e^{-2x^2}$

微分凹凸変曲点関数の解析
2025/7/22

与えられた関数について、増減を調べ、極値を求める問題です。具体的には、次の4つの関数について考えます。 (1) $y = x^4 - x^2 + 2$ (2) $y = x^3 - 5x^2 + 1$...

関数の増減極値導関数増減表微分
2025/7/22

次の2つの関数の増減表を書き、極値を求める問題です。 (1) $y = \frac{\sqrt{x}}{x+2}$ (2) $y = -\frac{1}{4}x^4 + x^3 + 5x^2$

微分増減表極値関数のグラフ
2025/7/22

問題は、平方数の逆数の和である無限級数 $1 + \frac{1}{2^2} + \frac{1}{3^2} + \frac{1}{4^2} + \dots$ が2より小さい値に収束することを示してい...

無限級数収束バーゼル問題π
2025/7/22

与えられた関数の極値を求めます。問題は2つあります。 (1) $y = (x^2 - 3x + 1)e^x$ (2) $y = 3x^4 - 8x^3$

極値導関数微分増減表
2025/7/22

与えられた関数について、増減表を作成し、極値を求める問題です。関数は以下の2つです。 (1) $y = \frac{\sqrt{x}}{x+2}$ (2) $y = -\frac{1}{4}x^4 +...

微分増減表極値関数の増減
2025/7/22

次の3つの不定積分を求めます。 (1) $\int \frac{x^4}{x+1} dx$ (2) $\int x \log(1+x) dx$ (3) $\int \frac{\cos x}{\cos...

不定積分積分部分積分置換積分
2025/7/22

与えられた関数 $y = \log\frac{2\sin x + 1}{2\cos x + 1}$ の微分 $dy/dx$ を求める問題です。

微分対数関数三角関数合成関数の微分数式処理
2025/7/22

与えられた2つの定積分を計算する問題です。 (1) $\int_{-1}^{2} (x^2 - 3x + 2) dx$ (2) $\int_{0}^{2} (x^2 - x) dx + \int_{2...

定積分積分
2025/7/22