与えられた導関数 $F'(x) = -9x^2 + 4x - 1$ と条件 $F(1) = 5$ を満たす関数 $F(x)$ を求めます。

解析学積分導関数不定積分積分定数関数の決定
2025/4/6

1. 問題の内容

与えられた導関数 F(x)=9x2+4x1F'(x) = -9x^2 + 4x - 1 と条件 F(1)=5F(1) = 5 を満たす関数 F(x)F(x) を求めます。

2. 解き方の手順

まず、F(x)F'(x) を積分して F(x)F(x) を求めます。積分定数を CC とします。
F(x)=F(x)dx=(9x2+4x1)dxF(x) = \int F'(x) dx = \int (-9x^2 + 4x - 1) dx
F(x)=9x2dx+4xdx1dxF(x) = -9 \int x^2 dx + 4 \int x dx - \int 1 dx
F(x)=9x33+4x22x+CF(x) = -9 \cdot \frac{x^3}{3} + 4 \cdot \frac{x^2}{2} - x + C
F(x)=3x3+2x2x+CF(x) = -3x^3 + 2x^2 - x + C
次に、条件 F(1)=5F(1) = 5 を用いて積分定数 CC を決定します。
F(1)=3(1)3+2(1)2(1)+C=5F(1) = -3(1)^3 + 2(1)^2 - (1) + C = 5
3+21+C=5-3 + 2 - 1 + C = 5
2+C=5-2 + C = 5
C=7C = 7
したがって、F(x)=3x3+2x2x+7F(x) = -3x^3 + 2x^2 - x + 7 となります。

3. 最終的な答え

F(x)=3x3+2x2x+7F(x) = -3x^3 + 2x^2 - x + 7

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