与えられた定積分の計算問題です。 与えられた式は以下の通りです。 $\int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{5}^{2} (12x^2+7) dx - \int_{3}^{2} (12x^2+7) dx - \int_{5}^{3} (12x^2+7) dx$

解析学定積分積分計算不定積分
2025/3/26

1. 問題の内容

与えられた定積分の計算問題です。
与えられた式は以下の通りです。
12(12x2+7)dx+52(12x2+7)dx32(12x2+7)dx53(12x2+7)dx\int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{5}^{2} (12x^2+7) dx - \int_{3}^{2} (12x^2+7) dx - \int_{5}^{3} (12x^2+7) dx

2. 解き方の手順

まず、積分を分配します。
12(12x2+7)dx+52(12x2+7)dx32(12x2+7)dx53(12x2+7)dx=12(12x2+7)dx+52(12x2+7)dx+23(12x2+7)dx+35(12x2+7)dx\int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{5}^{2} (12x^2+7) dx - \int_{3}^{2} (12x^2+7) dx - \int_{5}^{3} (12x^2+7) dx = \int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{5}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{2}^{3} (12x^2+7) dx + \int_{3}^{5} (12x^2+7) dx
積分区間を結合します。
12(12x2+7)dx+52(12x2+7)dx32(12x2+7)dx53(12x2+7)dx=12(12x2+7)dx+23(12x2+7)dx+35(12x2+7)dx+52(12x2+7)dx=12(12x2+7)dx+25(12x2+7)dx+52(12x2+7)dx\int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{5}^{2} (12x^2+7) dx - \int_{3}^{2} (12x^2+7) dx - \int_{5}^{3} (12x^2+7) dx = \int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{2}^{3} (12x^2+7) dx + \int_{3}^{5} (12x^2+7) dx + \int_{5}^{2} (12x^2+7) dx = \int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{2}^{5} (12x^2+7) dx + \int_{5}^{2} (12x^2+7) dx
=12(12x2+7)dx+25(12x2+7)dx25(12x2+7)dx=15(12x2+7)dx25(12x2+7)dx=\int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{2}^{5} (12x^2+7) dx - \int_{2}^{5} (12x^2+7) dx = \int_{-1}^{5} (12x^2+7) dx - \int_{2}^{5} (12x^2+7) dx
=12(12x2+7)dx= \int_{-1}^{2} (12x^2 + 7) dx
=12(12x2+7)dx+23(12x2+7)dx+35(12x2+7)dx23(12x2+7)dx35(12x2+7)dx=12(12x2+7)dx= \int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx + \int_{2}^{3} (12x^2+7) dx + \int_{3}^{5} (12x^2+7) dx - \int_{2}^{3} (12x^2+7) dx - \int_{3}^{5} (12x^2+7) dx = \int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx
次に、不定積分を求めます。
(12x2+7)dx=12x33+7x+C=4x3+7x+C\int (12x^2+7) dx = 12 \cdot \frac{x^3}{3} + 7x + C = 4x^3 + 7x + C
定積分を計算します。
12(12x2+7)dx=[4x3+7x]12=(4(23)+7(2))(4(1)3+7(1))=(4(8)+14)(4(1)7)=(32+14)(47)=46(11)=46+11=57\int_{-1}^{2} (12x^2+7) dx = [4x^3+7x]_{-1}^{2} = (4(2^3)+7(2)) - (4(-1)^3+7(-1)) = (4(8)+14) - (4(-1)-7) = (32+14) - (-4-7) = 46 - (-11) = 46 + 11 = 57

3. 最終的な答え

57

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