定積分 $\int_{-2}^{0} (9x^2 + 4x + 3) dx$ を計算します。

解析学定積分積分多項式関数
2025/4/6

1. 問題の内容

定積分 20(9x2+4x+3)dx\int_{-2}^{0} (9x^2 + 4x + 3) dx を計算します。

2. 解き方の手順

まず、被積分関数 9x2+4x+39x^2 + 4x + 3 の不定積分を求めます。
xnx^n の不定積分は xn+1n+1+C\frac{x^{n+1}}{n+1} + CCCは積分定数)なので、
(9x2+4x+3)dx=9x2dx+4xdx+31dx\int (9x^2 + 4x + 3) dx = 9 \int x^2 dx + 4 \int x dx + 3 \int 1 dx
=9x33+4x22+3x+C= 9 \cdot \frac{x^3}{3} + 4 \cdot \frac{x^2}{2} + 3x + C
=3x3+2x2+3x+C= 3x^3 + 2x^2 + 3x + C
次に、定積分の定義に従って、求めた不定積分に積分区間の上限と下限の値を代入し、その差を計算します。
20(9x2+4x+3)dx=[3x3+2x2+3x]20\int_{-2}^{0} (9x^2 + 4x + 3) dx = [3x^3 + 2x^2 + 3x]_{-2}^{0}
=(303+202+30)(3(2)3+2(2)2+3(2))= (3 \cdot 0^3 + 2 \cdot 0^2 + 3 \cdot 0) - (3 \cdot (-2)^3 + 2 \cdot (-2)^2 + 3 \cdot (-2))
=0(3(8)+24+3(2))= 0 - (3 \cdot (-8) + 2 \cdot 4 + 3 \cdot (-2))
=0(24+86)= 0 - (-24 + 8 - 6)
=0(22)= 0 - (-22)
=22= 22

3. 最終的な答え

22

「解析学」の関連問題

関数 $f(x) = (x-1)^2$($x \geq 1$)の逆関数を $g(x)$ とします。 (1) $g(x)$ を求めます。 (2) $(f \circ g)(x)$ と $(g \circ...

逆関数関数の合成定義域値域
2025/5/14

関数 $f(x) = x[x]$ の $x=0$ と $x=1$ における連続性を調べる問題です。ここで、$[x]$ は $x$ を超えない最大の整数(ガウス記号)を表します。

関数の連続性極限ガウス記号関数の評価
2025/5/14

関数 $y = \log(1+x)$ の第 $n$ 次導関数を求める問題です。ただし、対数は自然対数とします。

導関数対数関数微分
2025/5/14

2変数関数 $z = e^{ax-y}$ が与えられたとき、$\frac{\partial^2 z}{\partial x^2} + \frac{\partial^2 z}{\partial y^2}...

偏微分2変数関数偏微分方程式
2025/5/14

関数 $y = \log(1+x)$ の第n次導関数を求める問題です。ただし、対数は自然対数とします。

導関数対数関数微分一般式
2025/5/14

与えられた2つの微分方程式の一般解を求める問題です。 (1) $\frac{dy}{dx} = \frac{3x - 2y}{2x + y}$ (2) $\frac{dy}{dx} = \frac{3...

微分方程式同次形変数分離法積分
2025/5/14

与えられた3つの二変数関数 $f(x, y)$ について、それぞれの偏導関数 $\frac{\partial f}{\partial x}$ と $\frac{\partial f}{\partial...

偏微分多変数関数微分
2025/5/14

与えられた式 $y = e^{\log 2} + 2e^{-\log 2}$ を簡略化して、$y$ の値を求めます。ここで、対数は自然対数 (底が $e$) であると仮定します。

指数関数対数関数式の簡略化自然対数
2025/5/14

次の極限を計算します。 $\lim_{x \to 0} \frac{\sin 3x - \sin x}{x}$

極限三角関数sin微分
2025/5/14

$\lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} = 1$ を示してください。

極限三角関数挟みうちの原理ロピタルの定理
2025/5/14