与えられた導関数 $F'(x) = -6x^2 + 10x - 2$ と条件 $F(-2) = 23$ を満たす関数 $F(x)$ を求める。

解析学積分導関数不定積分積分定数
2025/4/7

1. 問題の内容

与えられた導関数 F(x)=6x2+10x2F'(x) = -6x^2 + 10x - 2 と条件 F(2)=23F(-2) = 23 を満たす関数 F(x)F(x) を求める。

2. 解き方の手順

まず、与えられた導関数 F(x)F'(x) を積分して、F(x)F(x) を求める。
F(x)=6x2+10x2F'(x) = -6x^2 + 10x - 2 より、
F(x)=(6x2+10x2)dxF(x) = \int (-6x^2 + 10x - 2) dx
積分を実行すると、
F(x)=6x2dx+10xdx2dxF(x) = -6\int x^2 dx + 10\int x dx - 2\int dx
F(x)=6x33+10x222x+CF(x) = -6\frac{x^3}{3} + 10\frac{x^2}{2} - 2x + C
F(x)=2x3+5x22x+CF(x) = -2x^3 + 5x^2 - 2x + C
ここで、CC は積分定数である。次に、条件 F(2)=23F(-2) = 23 を用いて積分定数 CC の値を求める。
x=2x = -2 を代入すると、
F(2)=2(2)3+5(2)22(2)+C=23F(-2) = -2(-2)^3 + 5(-2)^2 - 2(-2) + C = 23
F(2)=2(8)+5(4)+4+C=23F(-2) = -2(-8) + 5(4) + 4 + C = 23
16+20+4+C=2316 + 20 + 4 + C = 23
40+C=2340 + C = 23
C=2340C = 23 - 40
C=17C = -17
したがって、関数 F(x)F(x) は次のようになる。
F(x)=2x3+5x22x17F(x) = -2x^3 + 5x^2 - 2x - 17

3. 最終的な答え

F(x)=2x3+5x22x17F(x) = -2x^3 + 5x^2 - 2x - 17

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