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

「解析学」の関連問題

与えられた関数の最大値と最小値を、定義域内で求めます。 (1) $f(x) = \tan x$, 定義域: $-\frac{\pi}{4} \le x < \frac{\pi}{2}$ (2) $f(...

関数の最大最小三角関数対数関数単調性
2025/5/14

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