定積分 $\int_{-2}^{3} (x-1)(x+2) dx$ を計算する。

解析学定積分積分多項式
2025/6/7

1. 問題の内容

定積分 23(x1)(x+2)dx\int_{-2}^{3} (x-1)(x+2) dx を計算する。

2. 解き方の手順

まず、被積分関数を展開する。
(x1)(x+2)=x2+2xx2=x2+x2 (x-1)(x+2) = x^2 + 2x - x - 2 = x^2 + x - 2
次に、不定積分を求める。
(x2+x2)dx=13x3+12x22x+C \int (x^2 + x - 2) dx = \frac{1}{3}x^3 + \frac{1}{2}x^2 - 2x + C
次に、定積分を計算する。
23(x2+x2)dx=[13x3+12x22x]23 \int_{-2}^{3} (x^2 + x - 2) dx = \left[ \frac{1}{3}x^3 + \frac{1}{2}x^2 - 2x \right]_{-2}^{3}
=(13(3)3+12(3)22(3))(13(2)3+12(2)22(2)) = \left( \frac{1}{3}(3)^3 + \frac{1}{2}(3)^2 - 2(3) \right) - \left( \frac{1}{3}(-2)^3 + \frac{1}{2}(-2)^2 - 2(-2) \right)
=(13(27)+12(9)6)(13(8)+12(4)+4) = \left( \frac{1}{3}(27) + \frac{1}{2}(9) - 6 \right) - \left( \frac{1}{3}(-8) + \frac{1}{2}(4) + 4 \right)
=(9+926)(83+2+4) = \left( 9 + \frac{9}{2} - 6 \right) - \left( -\frac{8}{3} + 2 + 4 \right)
=(3+92)(83+6) = \left( 3 + \frac{9}{2} \right) - \left( -\frac{8}{3} + 6 \right)
=3+92+836 = 3 + \frac{9}{2} + \frac{8}{3} - 6
=3+92+83=3+276+166=3+436=18+436=256 = -3 + \frac{9}{2} + \frac{8}{3} = -3 + \frac{27}{6} + \frac{16}{6} = -3 + \frac{43}{6} = \frac{-18 + 43}{6} = \frac{25}{6}

3. 最終的な答え

256\frac{25}{6}

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