導関数 $F'(x) = 8x^3 + 3x^2 - 4x + 5$ と条件 $F(2) = 17$ を満たす関数 $F(x)$ を求めます。

解析学積分導関数不定積分積分定数関数の決定
2025/4/7

1. 問題の内容

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) を求めます。

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
=8x3dx+3x2dx4xdx+5dx= 8 \int x^3 dx + 3 \int x^2 dx - 4 \int x dx + 5 \int dx
=8x44+3x334x22+5x+C= 8 \cdot \frac{x^4}{4} + 3 \cdot \frac{x^3}{3} - 4 \cdot \frac{x^2}{2} + 5x + C
=2x4+x32x2+5x+C= 2x^4 + x^3 - 2x^2 + 5x + C
ここで、CC は積分定数です。
次に、F(2)=17F(2) = 17 という条件を使って CC の値を求めます。
F(2)=2(24)+(23)2(22)+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=1742=25C = 17 - 42 = -25
したがって、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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