与えられた積分を計算する問題です。 $\int x^2 e^{x^3 + 2} dx$

解析学積分置換積分指数関数
2025/7/20

1. 問題の内容

与えられた積分を計算する問題です。
x2ex3+2dx\int x^2 e^{x^3 + 2} dx

2. 解き方の手順

この積分は置換積分を用いて解くことができます。
u=x3+2u = x^3 + 2 と置換すると、
dudx=3x2\frac{du}{dx} = 3x^2 となります。
したがって、dx=du3x2dx = \frac{du}{3x^2} となります。
与えられた積分に代入すると、
x2eudu3x2=13eudu\int x^2 e^u \frac{du}{3x^2} = \int \frac{1}{3} e^u du
13\frac{1}{3}は定数なので、積分の外に出すことができます。
13eudu=13eu+C\frac{1}{3} \int e^u du = \frac{1}{3} e^u + C
ここで、u=x3+2u = x^3 + 2 を代入すると、
13ex3+2+C\frac{1}{3} e^{x^3 + 2} + C

3. 最終的な答え

13ex3+2+C\frac{1}{3} e^{x^3 + 2} + C

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