与えられた定積分の計算を求めます。具体的には、$\int_{3}^{1} (3x^2 + 2x) \, dx - \int_{3}^{4} (3x^2 + 2x) \, dx$ を計算します。

解析学定積分積分計算積分区間不定積分
2025/8/8

1. 問題の内容

与えられた定積分の計算を求めます。具体的には、31(3x2+2x)dx34(3x2+2x)dx\int_{3}^{1} (3x^2 + 2x) \, dx - \int_{3}^{4} (3x^2 + 2x) \, dx を計算します。

2. 解き方の手順

まず、定積分の性質を利用して、積分区間を調整します。
31(3x2+2x)dx=13(3x2+2x)dx\int_{3}^{1} (3x^2 + 2x) \, dx = - \int_{1}^{3} (3x^2 + 2x) \, dx
したがって、与えられた式は次のようになります。
13(3x2+2x)dx34(3x2+2x)dx- \int_{1}^{3} (3x^2 + 2x) \, dx - \int_{3}^{4} (3x^2 + 2x) \, dx
定積分の和の性質を利用して、積分をまとめます。
13(3x2+2x)dx34(3x2+2x)dx=14(3x2+2x)dx- \int_{1}^{3} (3x^2 + 2x) \, dx - \int_{3}^{4} (3x^2 + 2x) \, dx = - \int_{1}^{4} (3x^2 + 2x) \, dx
次に、不定積分を計算します。
(3x2+2x)dx=x3+x2+C\int (3x^2 + 2x) \, dx = x^3 + x^2 + C
したがって、定積分は次のようになります。
14(3x2+2x)dx=[x3+x2]14=(43+42)(13+12)=(64+16)(1+1)=802=78\int_{1}^{4} (3x^2 + 2x) \, dx = [x^3 + x^2]_{1}^{4} = (4^3 + 4^2) - (1^3 + 1^2) = (64 + 16) - (1 + 1) = 80 - 2 = 78
最後に、符号を考慮して、最終的な答えを求めます。
14(3x2+2x)dx=78- \int_{1}^{4} (3x^2 + 2x) \, dx = -78

3. 最終的な答え

-78

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