定積分 $\int_{0}^{4} (6x^2 - 6x + 1) dx$ を計算する問題です。

解析学定積分積分多項式
2025/4/5

1. 問題の内容

定積分 04(6x26x+1)dx\int_{0}^{4} (6x^2 - 6x + 1) dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、積分する関数 6x26x+16x^2 - 6x + 1 の不定積分を求めます。
xnx^n の不定積分は xn+1n+1\frac{x^{n+1}}{n+1} です。
(6x26x+1)dx=6x2dx6xdx+1dx\int (6x^2 - 6x + 1) dx = 6 \int x^2 dx - 6 \int x dx + \int 1 dx
=6x336x22+x+C= 6 \cdot \frac{x^3}{3} - 6 \cdot \frac{x^2}{2} + x + C
=2x33x2+x+C= 2x^3 - 3x^2 + x + C
ここで、CC は積分定数です。定積分を計算する際には、CC は打ち消されるため、省略できます。
次に、求めた不定積分に積分区間の上限(4)と下限(0)を代入し、その差を計算します。
04(6x26x+1)dx=[2x33x2+x]04\int_{0}^{4} (6x^2 - 6x + 1) dx = [2x^3 - 3x^2 + x]_0^4
=(2(4)33(4)2+4)(2(0)33(0)2+0)= (2(4)^3 - 3(4)^2 + 4) - (2(0)^3 - 3(0)^2 + 0)
=(264316+4)(0)= (2 \cdot 64 - 3 \cdot 16 + 4) - (0)
=(12848+4)= (128 - 48 + 4)
=84= 84

3. 最終的な答え

84

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