与えられた多項式 $x + 2x^2 + 4x^5 + 8x + 16x^9 + 4$ を積分する問題を解きます。

解析学積分多項式不定積分
2025/7/31

1. 問題の内容

与えられた多項式 x+2x2+4x5+8x+16x9+4x + 2x^2 + 4x^5 + 8x + 16x^9 + 4 を積分する問題を解きます。

2. 解き方の手順

多項式を積分するには、各項を個別に積分します。積分公式は xndx=xn+1n+1+C\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C です。ここで、CC は積分定数です。
与えられた多項式は x+2x2+4x5+8x+16x9+4x + 2x^2 + 4x^5 + 8x + 16x^9 + 4 です。
まず、多項式を整理します。
x+8x=9xx + 8x = 9x より、多項式は 9x+2x2+4x5+16x9+49x + 2x^2 + 4x^5 + 16x^9 + 4 となります。
各項を積分します。
9xdx=9x22+C1\int 9x dx = \frac{9x^2}{2} + C_1
2x2dx=2x33+C2\int 2x^2 dx = \frac{2x^3}{3} + C_2
4x5dx=4x66=2x63+C3\int 4x^5 dx = \frac{4x^6}{6} = \frac{2x^6}{3} + C_3
16x9dx=16x1010=8x105+C4\int 16x^9 dx = \frac{16x^{10}}{10} = \frac{8x^{10}}{5} + C_4
4dx=4x+C5\int 4 dx = 4x + C_5
したがって、積分は次のようになります。
(9x+2x2+4x5+16x9+4)dx=9x22+2x33+2x63+8x105+4x+C\int (9x + 2x^2 + 4x^5 + 16x^9 + 4) dx = \frac{9x^2}{2} + \frac{2x^3}{3} + \frac{2x^6}{3} + \frac{8x^{10}}{5} + 4x + C
ここで、C=C1+C2+C3+C4+C5C = C_1 + C_2 + C_3 + C_4 + C_5 は新しい積分定数です。

3. 最終的な答え

8x105+2x63+2x33+9x22+4x+C\frac{8x^{10}}{5} + \frac{2x^6}{3} + \frac{2x^3}{3} + \frac{9x^2}{2} + 4x + C