定積分 $\int_{1}^{2} (\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}) dx$ を計算する問題です。

解析学定積分積分対数関数解析
2025/7/18

1. 問題の内容

定積分 12(1x+1x2)dx\int_{1}^{2} (\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}) dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、積分を計算します。
1x\frac{1}{x} の積分は lnx\ln|x| であり、1x2\frac{1}{x^2} の積分は 1x-\frac{1}{x} です。
したがって、
(1x+1x2)dx=lnx1x+C\int (\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}) dx = \ln|x| - \frac{1}{x} + C
次に、積分範囲 11 から 22 までの定積分を計算します。
12(1x+1x2)dx=[lnx1x]12\int_{1}^{2} (\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}) dx = [\ln|x| - \frac{1}{x}]_{1}^{2}
=(ln212)(ln111)= (\ln|2| - \frac{1}{2}) - (\ln|1| - \frac{1}{1})
=(ln212)(01)= (\ln 2 - \frac{1}{2}) - (0 - 1)
=ln212+1= \ln 2 - \frac{1}{2} + 1
=ln2+12= \ln 2 + \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

ln2+12\ln 2 + \frac{1}{2}

「解析学」の関連問題

はい、承知いたしました。画像にある4つの問題の解き方を説明します。

微分導関数合成関数商の微分積の微分
2025/7/22

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