定積分 $\int_{-1}^{2} (-x-2)(3x+3) dx + 2\int_{0}^{2} (-x+4)(-x+2) dx$ を計算する問題です。

解析学定積分積分計算
2025/4/7

1. 問題の内容

定積分 12(x2)(3x+3)dx+202(x+4)(x+2)dx\int_{-1}^{2} (-x-2)(3x+3) dx + 2\int_{0}^{2} (-x+4)(-x+2) dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの積分を計算します。
1つ目の積分:
12(x2)(3x+3)dx=12(3x29x6)dx\int_{-1}^{2} (-x-2)(3x+3) dx = \int_{-1}^{2} (-3x^2 - 9x - 6) dx
=[x392x26x]12= [-x^3 - \frac{9}{2}x^2 - 6x]_{-1}^{2}
=(81812)(192+6)= (-8 - 18 - 12) - (1 - \frac{9}{2} + 6)
=38(792)= -38 - (7 - \frac{9}{2})
=38(14292)= -38 - (\frac{14}{2} - \frac{9}{2})
=3852= -38 - \frac{5}{2}
=76252= -\frac{76}{2} - \frac{5}{2}
=812= -\frac{81}{2}
2つ目の積分:
02(x+4)(x+2)dx=02(x26x+8)dx\int_{0}^{2} (-x+4)(-x+2) dx = \int_{0}^{2} (x^2 - 6x + 8) dx
=[13x33x2+8x]02= [\frac{1}{3}x^3 - 3x^2 + 8x]_{0}^{2}
=(8312+16)(0)= (\frac{8}{3} - 12 + 16) - (0)
=83+4= \frac{8}{3} + 4
=83+123= \frac{8}{3} + \frac{12}{3}
=203= \frac{20}{3}
与えられた式に代入します。
12(x2)(3x+3)dx+202(x+4)(x+2)dx=812+2(203)\int_{-1}^{2} (-x-2)(3x+3) dx + 2\int_{0}^{2} (-x+4)(-x+2) dx = -\frac{81}{2} + 2(\frac{20}{3})
=812+403= -\frac{81}{2} + \frac{40}{3}
=2436+806= -\frac{243}{6} + \frac{80}{6}
=1636= -\frac{163}{6}

3. 最終的な答え

1636-\frac{163}{6}

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