導関数 $f'(x) = 3x^2 - 2x + 1$ と条件 $f(-1) = 3$ を満たす関数 $f(x)$ を求める。

解析学積分導関数微分不定積分積分定数
2025/7/24

1. 問題の内容

導関数 f(x)=3x22x+1f'(x) = 3x^2 - 2x + 1 と条件 f(1)=3f(-1) = 3 を満たす関数 f(x)f(x) を求める。

2. 解き方の手順

まず、f(x)f'(x) を積分して f(x)f(x) を求める。
f(x)=f(x)dx=(3x22x+1)dxf(x) = \int f'(x) dx = \int (3x^2 - 2x + 1) dx
積分を実行すると、
f(x)=x3x2+x+Cf(x) = x^3 - x^2 + x + C
ここで、CC は積分定数である。
次に、f(1)=3f(-1) = 3 という条件を使って CC の値を決定する。
f(1)=(1)3(1)2+(1)+C=111+C=3+Cf(-1) = (-1)^3 - (-1)^2 + (-1) + C = -1 - 1 - 1 + C = -3 + C
f(1)=3f(-1) = 3 より、3+C=3-3 + C = 3 となる。
したがって、C=6C = 6 である。

3. 最終的な答え

f(x)=x3x2+x+6f(x) = x^3 - x^2 + x + 6

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