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2025/4/251. 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∫−22(a3x3+a2x2+a1x+a0)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∫(a3x3+a2x2+a1x+a0)dx=a34x4+a23x3+a12x2+a0x+C次に、積分範囲 [−2,2][-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)∫abf(x)dx=F(b)−F(a) です。ここでF(x)F(x)F(x)は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}∫−22(a3x3+a2x2+a1x+a0)dx=[a34x4+a23x3+a12x2+a0x]−22=(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))=(a3424+a2323+a1222+a0(2))−(a34(−2)4+a23(−2)3+a12(−2)2+a0(−2))=(4a3+83a2+2a1+2a0)−(4a3−83a2+2a1−2a0)= (4a_3 + \frac{8}{3}a_2 + 2a_1 + 2a_0) - (4a_3 - \frac{8}{3}a_2 + 2a_1 - 2a_0)=(4a3+38a2+2a1+2a0)−(4a3−38a2+2a1−2a0)=4a3+83a2+2a1+2a0−4a3+83a2−2a1+2a0= 4a_3 + \frac{8}{3}a_2 + 2a_1 + 2a_0 - 4a_3 + \frac{8}{3}a_2 - 2a_1 + 2a_0=4a3+38a2+2a1+2a0−4a3+38a2−2a1+2a0=163a2+4a0= \frac{16}{3}a_2 + 4a_0=316a2+4a03. 最終的な答え163a2+4a0\frac{16}{3}a_2 + 4a_0316a2+4a0