以下の2つの不定積分を計算します。 (2) $\int x^{\frac{3}{5}} dx$ (5) $\int t \sqrt{t} dt$

解析学積分不定積分ベキ関数
2025/6/8
はい、承知いたしました。画像の問題を解きます。

1. 問題の内容

以下の2つの不定積分を計算します。
(2) x35dx\int x^{\frac{3}{5}} dx
(5) ttdt\int t \sqrt{t} dt

2. 解き方の手順

(2) x35dx\int x^{\frac{3}{5}} dx
ベキ関数の積分公式 xndx=xn+1n+1+C\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C (ただし n1n \neq -1)を利用します。
この場合、n=35n = \frac{3}{5} なので、n+1=35+1=85n+1 = \frac{3}{5} + 1 = \frac{8}{5} となります。
したがって、
x35dx=x8585+C=58x85+C\int x^{\frac{3}{5}} dx = \frac{x^{\frac{8}{5}}}{\frac{8}{5}} + C = \frac{5}{8}x^{\frac{8}{5}} + C
(5) ttdt\int t \sqrt{t} dt
まず、被積分関数を整理します。t=t12\sqrt{t} = t^{\frac{1}{2}} であるから、
tt=tt12=t32t \sqrt{t} = t \cdot t^{\frac{1}{2}} = t^{\frac{3}{2}}
したがって、
ttdt=t32dt\int t \sqrt{t} dt = \int t^{\frac{3}{2}} dt
ベキ関数の積分公式 xndx=xn+1n+1+C\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C (ただし n1n \neq -1)を利用します。
この場合、n=32n = \frac{3}{2} なので、n+1=32+1=52n+1 = \frac{3}{2} + 1 = \frac{5}{2} となります。
したがって、
t32dt=t5252+C=25t52+C\int t^{\frac{3}{2}} dt = \frac{t^{\frac{5}{2}}}{\frac{5}{2}} + C = \frac{2}{5}t^{\frac{5}{2}} + C

3. 最終的な答え

(2) x35dx=58x85+C\int x^{\frac{3}{5}} dx = \frac{5}{8}x^{\frac{8}{5}} + C
(5) ttdt=25t52+C\int t \sqrt{t} dt = \frac{2}{5}t^{\frac{5}{2}} + C

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