広義重積分 $\iint_I \frac{e^x}{x} dxdy$ を領域 $I = \{(x, y) \in \mathbb{R}^2 | 0 \le y \le x \le 1\}$ で計算する問題です。

解析学重積分広義積分積分計算
2025/7/21

1. 問題の内容

広義重積分 Iexxdxdy\iint_I \frac{e^x}{x} dxdy を領域 I={(x,y)R20yx1}I = \{(x, y) \in \mathbb{R}^2 | 0 \le y \le x \le 1\} で計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、積分領域 II0yx0 \le y \le x かつ x1x \le 1 であることに注意して、積分順序を変更します。具体的には、yy について積分し、その結果を xx で積分します。
Iexxdxdy=010xexxdydx\iint_I \frac{e^x}{x} dxdy = \int_{0}^{1} \int_{0}^{x} \frac{e^x}{x} dy dx
まず、yy についての積分を実行します。
0xexxdy=exx0xdy=exx[y]0x=exx(x0)=ex\int_{0}^{x} \frac{e^x}{x} dy = \frac{e^x}{x} \int_{0}^{x} dy = \frac{e^x}{x} [y]_{0}^{x} = \frac{e^x}{x} (x - 0) = e^x
次に、xx についての積分を実行します。
01exdx=[ex]01=e1e0=e1\int_{0}^{1} e^x dx = [e^x]_{0}^{1} = e^1 - e^0 = e - 1

3. 最終的な答え

e1e - 1

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