$\int_2^x (t^2+3t+1) dt$ と $\int_x^1 (t^3-t-1) dt$ をそれぞれ $x$ で微分する。

解析学積分微分微分積分学の基本定理
2025/5/9

1. 問題の内容

2x(t2+3t+1)dt\int_2^x (t^2+3t+1) dtx1(t3t1)dt\int_x^1 (t^3-t-1) dt をそれぞれ xx で微分する。

2. 解き方の手順

微分積分学の基本定理を用いる。
(1) 2x(t2+3t+1)dt\int_2^x (t^2+3t+1) dt について:
微分積分学の基本定理より、ddxaxf(t)dt=f(x)\frac{d}{dx} \int_a^x f(t) dt = f(x) である。
したがって、
ddx2x(t2+3t+1)dt=x2+3x+1\frac{d}{dx} \int_2^x (t^2+3t+1) dt = x^2 + 3x + 1
(2) x1(t3t1)dt\int_x^1 (t^3-t-1) dt について:
積分区間の順序を入れ替えると、x1(t3t1)dt=1x(t3t1)dt\int_x^1 (t^3-t-1) dt = -\int_1^x (t^3-t-1) dt となる。
微分積分学の基本定理より、
ddx(1x(t3t1)dt)=(x3x1)=x3+x+1\frac{d}{dx} \left( -\int_1^x (t^3-t-1) dt \right) = -(x^3 - x - 1) = -x^3 + x + 1

3. 最終的な答え

ddx2x(t2+3t+1)dt=x2+3x+1\frac{d}{dx} \int_2^x (t^2+3t+1) dt = x^2 + 3x + 1
ddxx1(t3t1)dt=x3+x+1\frac{d}{dx} \int_x^1 (t^3-t-1) dt = -x^3 + x + 1