関数 $f(x) = \frac{x^{\frac{3}{2}}}{(1-x)^{\frac{2}{3}}}$ の不定積分を求める問題です。ただし、定義域は $0 < x < 1$ です。

解析学不定積分関数積分初等関数
2025/5/17

1. 問題の内容

関数 f(x)=x32(1x)23f(x) = \frac{x^{\frac{3}{2}}}{(1-x)^{\frac{2}{3}}} の不定積分を求める問題です。ただし、定義域は 0<x<10 < x < 1 です。

2. 解き方の手順

この不定積分は初等関数では表せない可能性があります。ここでは、具体的な積分計算は行わず、問題文の解釈と、積分が難しいことを説明します。
まず、与えられた関数を整理します。
f(x)=x32(1x)23f(x) = \frac{x^{\frac{3}{2}}}{(1-x)^{\frac{2}{3}}}
不定積分を求めたいのは、
f(x)dx=x32(1x)23dx\int f(x) dx = \int \frac{x^{\frac{3}{2}}}{(1-x)^{\frac{2}{3}}} dx
です。
この積分は、特殊な関数(例えば、不完全ベータ関数)を使うことで表現できますが、高校数学で扱うような基本的な積分方法では解けません。部分積分や置換積分を試みても、式が複雑になるだけで、簡単な形にはなりません。
したがって、この不定積分を初等関数で表現することは難しいです。
問題文の指示がないので、具体的な積分計算は行わず、不定積分が難しいことを述べるに留めます。

3. 最終的な答え

不定積分 x32(1x)23dx\int \frac{x^{\frac{3}{2}}}{(1-x)^{\frac{2}{3}}} dx は初等関数では表現が難しい。

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