与えられた3つの定積分を計算する問題です。 (1) $\int_{-3}^{2} (7x+1) dx + \int_{2}^{3} (7x+1) dx$ (2) $\int_{1}^{2} (3x^2-7x+4) dx + \int_{2}^{1} (3x^2-7x+4) dx$ (3) $\int_{0}^{1} (3x^2+4) dx - \int_{2}^{1} (3x^2+4) dx$

解析学定積分積分
2025/8/3
はい、承知いたしました。以下の形式で回答します。

1. 問題の内容

与えられた3つの定積分を計算する問題です。
(1) 32(7x+1)dx+23(7x+1)dx\int_{-3}^{2} (7x+1) dx + \int_{2}^{3} (7x+1) dx
(2) 12(3x27x+4)dx+21(3x27x+4)dx\int_{1}^{2} (3x^2-7x+4) dx + \int_{2}^{1} (3x^2-7x+4) dx
(3) 01(3x2+4)dx21(3x2+4)dx\int_{0}^{1} (3x^2+4) dx - \int_{2}^{1} (3x^2+4) dx

2. 解き方の手順

(1) 定積分の性質を利用して積分範囲をまとめます。
32(7x+1)dx+23(7x+1)dx=33(7x+1)dx\int_{-3}^{2} (7x+1) dx + \int_{2}^{3} (7x+1) dx = \int_{-3}^{3} (7x+1) dx
次に不定積分を計算します。
(7x+1)dx=72x2+x+C\int (7x+1) dx = \frac{7}{2}x^2 + x + C
定積分を計算します。
33(7x+1)dx=[72x2+x]33=(72(3)2+3)(72(3)23)=(632+3)(6323)=6\int_{-3}^{3} (7x+1) dx = \left[ \frac{7}{2}x^2 + x \right]_{-3}^{3} = \left( \frac{7}{2}(3)^2 + 3 \right) - \left( \frac{7}{2}(-3)^2 - 3 \right) = ( \frac{63}{2} + 3 ) - ( \frac{63}{2} - 3 ) = 6
(2) 定積分の性質を利用して積分範囲をまとめます。ただし、baf(x)dx=abf(x)dx\int_{b}^{a} f(x) dx = - \int_{a}^{b} f(x) dxを利用します。
12(3x27x+4)dx+21(3x27x+4)dx=12(3x27x+4)dx12(3x27x+4)dx=0\int_{1}^{2} (3x^2-7x+4) dx + \int_{2}^{1} (3x^2-7x+4) dx = \int_{1}^{2} (3x^2-7x+4) dx - \int_{1}^{2} (3x^2-7x+4) dx = 0
(3) 定積分の性質を利用します。abf(x)dx=baf(x)dx\int_{a}^{b} f(x) dx = - \int_{b}^{a} f(x) dx
01(3x2+4)dx21(3x2+4)dx=01(3x2+4)dx+12(3x2+4)dx=02(3x2+4)dx\int_{0}^{1} (3x^2+4) dx - \int_{2}^{1} (3x^2+4) dx = \int_{0}^{1} (3x^2+4) dx + \int_{1}^{2} (3x^2+4) dx = \int_{0}^{2} (3x^2+4) dx
不定積分を計算します。
(3x2+4)dx=x3+4x+C\int (3x^2+4) dx = x^3 + 4x + C
定積分を計算します。
02(3x2+4)dx=[x3+4x]02=(23+4(2))(03+4(0))=(8+8)(0+0)=16\int_{0}^{2} (3x^2+4) dx = \left[ x^3 + 4x \right]_{0}^{2} = (2^3 + 4(2)) - (0^3 + 4(0)) = (8 + 8) - (0 + 0) = 16

3. 最終的な答え

(1) 6
(2) 0
(3) 16

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