定積分 $\int_{-2}^{0} (9x^2 + 4x + 3) dx$ を計算する問題です。

解析学定積分積分不定積分多項式
2025/4/7

1. 問題の内容

定積分 20(9x2+4x+3)dx\int_{-2}^{0} (9x^2 + 4x + 3) dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、被積分関数 9x2+4x+39x^2 + 4x + 3 の不定積分を求めます。
xnx^n の不定積分は xn+1n+1\frac{x^{n+1}}{n+1} であることを用いると、
(9x2+4x+3)dx=9x2dx+4xdx+31dx=9x33+4x22+3x+C=3x3+2x2+3x+C\int (9x^2 + 4x + 3) dx = 9\int x^2 dx + 4\int x dx + 3\int 1 dx = 9\frac{x^3}{3} + 4\frac{x^2}{2} + 3x + C = 3x^3 + 2x^2 + 3x + C
となります。(CC は積分定数)
次に、定積分の定義に従い、積分区間の上限と下限における不定積分の値を計算し、その差を求めます。
計算を簡単にするために、積分定数 CC は無視して構いません。
F(x)=3x3+2x2+3xF(x) = 3x^3 + 2x^2 + 3x とすると、
F(0)=3(0)3+2(0)2+3(0)=0F(0) = 3(0)^3 + 2(0)^2 + 3(0) = 0
F(2)=3(2)3+2(2)2+3(2)=3(8)+2(4)+(6)=24+86=22F(-2) = 3(-2)^3 + 2(-2)^2 + 3(-2) = 3(-8) + 2(4) + (-6) = -24 + 8 - 6 = -22
したがって、
20(9x2+4x+3)dx=F(0)F(2)=0(22)=22\int_{-2}^{0} (9x^2 + 4x + 3) dx = F(0) - F(-2) = 0 - (-22) = 22

3. 最終的な答え

22

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