導関数 $F'(x)$ が与えられており、$F'(-2) = 3$となるような関数 $F(x)$ を求める問題です。$F'(x) = 3x^2 + 8x$ という条件と、$F(-2) = 3$ という条件が与えられています。

解析学微分積分積分導関数不定積分積分定数関数の決定
2025/4/7

1. 問題の内容

導関数 F(x)F'(x) が与えられており、F(2)=3F'(-2) = 3となるような関数 F(x)F(x) を求める問題です。F(x)=3x2+8xF'(x) = 3x^2 + 8x という条件と、F(2)=3F(-2) = 3 という条件が与えられています。

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 CC が出てくるので、条件 F(2)=3F(-2) = 3 を用いて CC の値を決定します。
F(x)=3x2+8xF'(x) = 3x^2 + 8x を積分すると
F(x)=(3x2+8x)dx=x3+4x2+CF(x) = \int (3x^2 + 8x) dx = x^3 + 4x^2 + C
となります。
次に、条件 F(2)=3F(-2) = 3 を用いて CC の値を求めます。
F(2)=(2)3+4(2)2+C=8+16+C=8+C=3F(-2) = (-2)^3 + 4(-2)^2 + C = -8 + 16 + C = 8 + C = 3
したがって、C=38=5C = 3 - 8 = -5 となります。
したがって、F(x)=x3+4x25F(x) = x^3 + 4x^2 - 5 です。

3. 最終的な答え

F(x)=x3+4x25F(x) = x^3 + 4x^2 - 5

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