定積分 $\int_{-2}^{2} (a_3x^3 + a_2x^2 + a_1x + a_0) dx$ を計算する問題です。

解析学定積分積分多項式
2025/4/25

1. 問題の内容

定積分 22(a3x3+a2x2+a1x+a0)dx\int_{-2}^{2} (a_3x^3 + a_2x^2 + a_1x + a_0) dx を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、多項式を項ごとに積分します。
(a3x3+a2x2+a1x+a0)dx=a3x44+a2x33+a1x22+a0x+C\int (a_3x^3 + a_2x^2 + a_1x + a_0) dx = a_3\frac{x^4}{4} + a_2\frac{x^3}{3} + a_1\frac{x^2}{2} + a_0x + C
次に、積分範囲 [2,2][-2, 2] で定積分を計算します。
定積分の公式は、abf(x)dx=F(b)F(a)\int_a^b f(x)dx = F(b) - F(a) です。ここでF(x)F(x)f(x)f(x)の原始関数です。
22(a3x3+a2x2+a1x+a0)dx=[a3x44+a2x33+a1x22+a0x]22\int_{-2}^{2} (a_3x^3 + a_2x^2 + a_1x + a_0) dx = [a_3\frac{x^4}{4} + a_2\frac{x^3}{3} + a_1\frac{x^2}{2} + a_0x]_{-2}^{2}
=(a3244+a2233+a1222+a0(2))(a3(2)44+a2(2)33+a1(2)22+a0(2))= (a_3\frac{2^4}{4} + a_2\frac{2^3}{3} + a_1\frac{2^2}{2} + a_0(2)) - (a_3\frac{(-2)^4}{4} + a_2\frac{(-2)^3}{3} + a_1\frac{(-2)^2}{2} + a_0(-2))
=(4a3+83a2+2a1+2a0)(4a383a2+2a12a0)= (4a_3 + \frac{8}{3}a_2 + 2a_1 + 2a_0) - (4a_3 - \frac{8}{3}a_2 + 2a_1 - 2a_0)
=4a3+83a2+2a1+2a04a3+83a22a1+2a0= 4a_3 + \frac{8}{3}a_2 + 2a_1 + 2a_0 - 4a_3 + \frac{8}{3}a_2 - 2a_1 + 2a_0
=163a2+4a0= \frac{16}{3}a_2 + 4a_0

3. 最終的な答え

163a2+4a0\frac{16}{3}a_2 + 4a_0

「解析学」の関連問題

定積分 $\int_{-2}^{3} |x| dx$ の値を求める問題です。

定積分絶対値関数積分
2025/6/2

問題は、三角関数の方程式を解く問題です。 (1) $\sin t = -\frac{\sqrt{3}}{2}$ を、$0 \le \theta < 2\pi$ のとき、$\theta - \frac{...

三角関数方程式三角方程式
2025/6/2

ベータ関数 $B(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}) = \pi$ を利用して、ガンマ関数 $\Gamma(\frac{1}{2})$ の値を計算する。

ガンマ関数ベータ関数積分
2025/6/2

ロピタルの定理を利用して、以下の極限値を求めます。 $$\lim_{x \to \infty} \frac{\log x}{\sqrt{x}}$$

極限ロピタルの定理対数関数平方根
2025/6/2

ベータ関数 $B(\frac{1}{2}, \frac{1}{2})$ の値を計算します。

ベータ関数ガンマ関数積分
2025/6/2

関数 $y = x^2 + \frac{2}{x}$ の極小値とその時の $x$ の値を求める問題です。

微分極値関数の増減二階微分
2025/6/2

与えられた関数の $x$ が無限大に近づくときの極限値を求める問題です。具体的には、以下の極限を計算します。 $\lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 - 10^3}{5x^2 ...

極限関数の極限無限大分数関数
2025/6/2

与えられた関数の極限 $\lim_{x \to -\infty} (\frac{5}{2})^x$ を求める問題です。

極限指数関数関数の極限
2025/6/2

与えられた関数の極限 $\lim_{x \to 0} \frac{1}{x^8}$ を計算します。

極限関数の極限発散
2025/6/2

与えられた極限 $\lim_{x\to\infty} \frac{x^2 + x - 2}{3x^2 + 2x + 1}$ を計算する問題です。

極限関数の極限分数関数
2025/6/2