与えられた積分 $\int (2x+1)(x^2+x-5) dx$ を、$t = x^2 + x - 5$ と置換して計算します。

解析学積分置換積分不定積分
2025/5/31

1. 問題の内容

与えられた積分 (2x+1)(x2+x5)dx\int (2x+1)(x^2+x-5) dx を、t=x2+x5t = x^2 + x - 5 と置換して計算します。

2. 解き方の手順

置換積分を行います。
まず、t=x2+x5t = x^2 + x - 5 と置くので、両辺を xx で微分すると、
dtdx=2x+1\frac{dt}{dx} = 2x + 1
となります。
したがって、dt=(2x+1)dxdt = (2x + 1)dx となります。
これを与えられた積分に代入すると、
(2x+1)(x2+x5)dx=(x2+x5)(2x+1)dx=tdt\int (2x+1)(x^2+x-5) dx = \int (x^2+x-5) (2x+1) dx = \int t dt
となります。
tdt=12t2+C\int t dt = \frac{1}{2}t^2 + C (Cは積分定数)
ここで、t=x2+x5t = x^2 + x - 5 を代入すると、
12t2+C=12(x2+x5)2+C\frac{1}{2}t^2 + C = \frac{1}{2}(x^2+x-5)^2 + C
となります。

3. 最終的な答え

12(x2+x5)2+C\frac{1}{2}(x^2+x-5)^2 + C

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