定積分 $\int_{-2}^{1} (12x^2 - 4x - 3) dx$ から定積分 $\int_{3}^{1} (12x^2 - 4x - 3) dx$ を引いた値を求める問題です。

解析学定積分積分
2025/4/7

1. 問題の内容

定積分 21(12x24x3)dx\int_{-2}^{1} (12x^2 - 4x - 3) dx から定積分 31(12x24x3)dx\int_{3}^{1} (12x^2 - 4x - 3) dx を引いた値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、不定積分 (12x24x3)dx\int (12x^2 - 4x - 3) dx を計算します。
12x2dx=12x33=4x3\int 12x^2 dx = 12 \cdot \frac{x^3}{3} = 4x^3
4xdx=4x22=2x2\int -4x dx = -4 \cdot \frac{x^2}{2} = -2x^2
3dx=3x\int -3 dx = -3x
よって、(12x24x3)dx=4x32x23x+C\int (12x^2 - 4x - 3) dx = 4x^3 - 2x^2 - 3x + C となります。
次に、定積分 21(12x24x3)dx\int_{-2}^{1} (12x^2 - 4x - 3) dx を計算します。
[4x32x23x]21=(4(1)32(1)23(1))(4(2)32(2)23(2))=(423)(4(8)2(4)+6)=1(328+6)=1(34)=33[4x^3 - 2x^2 - 3x]_{-2}^{1} = (4(1)^3 - 2(1)^2 - 3(1)) - (4(-2)^3 - 2(-2)^2 - 3(-2)) = (4 - 2 - 3) - (4(-8) - 2(4) + 6) = -1 - (-32 - 8 + 6) = -1 - (-34) = 33
次に、定積分 31(12x24x3)dx\int_{3}^{1} (12x^2 - 4x - 3) dx を計算します。
[4x32x23x]31=(4(1)32(1)23(1))(4(3)32(3)23(3))=(423)(4(27)2(9)9)=1(108189)=181=82[4x^3 - 2x^2 - 3x]_{3}^{1} = (4(1)^3 - 2(1)^2 - 3(1)) - (4(3)^3 - 2(3)^2 - 3(3)) = (4 - 2 - 3) - (4(27) - 2(9) - 9) = -1 - (108 - 18 - 9) = -1 - 81 = -82
最後に、21(12x24x3)dx31(12x24x3)dx\int_{-2}^{1} (12x^2 - 4x - 3) dx - \int_{3}^{1} (12x^2 - 4x - 3) dx を計算します。
33(82)=33+82=11533 - (-82) = 33 + 82 = 115

3. 最終的な答え

115

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