多項式の不定積分を求める問題です。具体的には、$\int (3x^4 - 4x^3 - 4x^2 + 5x - 3) dx$ を計算します。

解析学不定積分多項式積分公式
2025/3/26

1. 問題の内容

多項式の不定積分を求める問題です。具体的には、(3x44x34x2+5x3)dx\int (3x^4 - 4x^3 - 4x^2 + 5x - 3) dx を計算します。

2. 解き方の手順

多項式の積分は、各項ごとに積分し、それらを足し合わせることで計算できます。各項の積分は、冪関数の積分公式 xndx=xn+1n+1+C\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C (ただし、n1n \neq -1) を用いて計算します。
ここで、CC は積分定数です。

1. $\int 3x^4 dx = 3 \int x^4 dx = 3 \cdot \frac{x^5}{5} + C_1 = \frac{3}{5}x^5 + C_1$

2. $\int -4x^3 dx = -4 \int x^3 dx = -4 \cdot \frac{x^4}{4} + C_2 = -x^4 + C_2$

3. $\int -4x^2 dx = -4 \int x^2 dx = -4 \cdot \frac{x^3}{3} + C_3 = -\frac{4}{3}x^3 + C_3$

4. $\int 5x dx = 5 \int x dx = 5 \cdot \frac{x^2}{2} + C_4 = \frac{5}{2}x^2 + C_4$

5. $\int -3 dx = -3 \int 1 dx = -3x + C_5$

これらの結果を足し合わせると、
(3x44x34x2+5x3)dx=35x5x443x3+52x23x+C\int (3x^4 - 4x^3 - 4x^2 + 5x - 3) dx = \frac{3}{5}x^5 - x^4 - \frac{4}{3}x^3 + \frac{5}{2}x^2 - 3x + C
ここで、C=C1+C2+C3+C4+C5C = C_1 + C_2 + C_3 + C_4 + C_5 は積分定数です。

3. 最終的な答え

35x5x443x3+52x23x+C\frac{3}{5}x^5 - x^4 - \frac{4}{3}x^3 + \frac{5}{2}x^2 - 3x + C

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はい、承知いたしました。問題文にある20番の方程式の異なる実数解の個数を調べる問題と、21番の不定積分を求める問題を解きます。

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