与えられた導関数 $F'(x) = 8x^3 + 3x^2 - 4x + 5$ と条件 $F(2) = 17$ を満たす関数 $F(x)$ を求める問題です。

解析学積分導関数不定積分積分定数関数
2025/4/7

1. 問題の内容

与えられた導関数 F(x)=8x3+3x24x+5F'(x) = 8x^3 + 3x^2 - 4x + 5 と条件 F(2)=17F(2) = 17 を満たす関数 F(x)F(x) を求める問題です。

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。
F(x)=F(x)dx=(8x3+3x24x+5)dxF(x) = \int F'(x) dx = \int (8x^3 + 3x^2 - 4x + 5) dx
各項ごとに積分を行います。
8x3dx=8x3dx=8x44=2x4\int 8x^3 dx = 8 \int x^3 dx = 8 \cdot \frac{x^4}{4} = 2x^4
3x2dx=3x2dx=3x33=x3\int 3x^2 dx = 3 \int x^2 dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3} = x^3
4xdx=4xdx=4x22=2x2\int -4x dx = -4 \int x dx = -4 \cdot \frac{x^2}{2} = -2x^2
5dx=5x\int 5 dx = 5x
よって、積分結果は次のようになります。
F(x)=2x4+x32x2+5x+CF(x) = 2x^4 + x^3 - 2x^2 + 5x + C (Cは積分定数)
次に、条件 F(2)=17F(2) = 17 を用いて積分定数 CC を求めます。
F(2)=2(2)4+(2)32(2)2+5(2)+C=17F(2) = 2(2)^4 + (2)^3 - 2(2)^2 + 5(2) + C = 17
2(16)+82(4)+10+C=172(16) + 8 - 2(4) + 10 + C = 17
32+88+10+C=1732 + 8 - 8 + 10 + C = 17
42+C=1742 + C = 17
C=1742C = 17 - 42
C=25C = -25
したがって、F(x)F(x) は以下のようになります。
F(x)=2x4+x32x2+5x25F(x) = 2x^4 + x^3 - 2x^2 + 5x - 25

3. 最終的な答え

F(x)=2x4+x32x2+5x25F(x) = 2x^4 + x^3 - 2x^2 + 5x - 25

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