$F'(x) = 8x^3 + 3x^2 - 4x + 5$ かつ $F(2) = 17$ を満たす関数 $F(x)$ を求める問題です。

解析学積分微分関数定積分積分定数
2025/3/27

1. 問題の内容

F(x)=8x3+3x24x+5F'(x) = 8x^3 + 3x^2 - 4x + 5 かつ F(2)=17F(2) = 17 を満たす関数 F(x)F(x) を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、F(x)F'(x) を積分して F(x)F(x) を求めます。積分定数を CC とします。
F(x)=F(x)dx=(8x3+3x24x+5)dxF(x) = \int F'(x) dx = \int (8x^3 + 3x^2 - 4x + 5) dx
F(x)=8x3dx+3x2dx4xdx+5dxF(x) = 8 \int x^3 dx + 3 \int x^2 dx - 4 \int x dx + 5 \int dx
F(x)=8x44+3x334x22+5x+CF(x) = 8 \cdot \frac{x^4}{4} + 3 \cdot \frac{x^3}{3} - 4 \cdot \frac{x^2}{2} + 5x + C
F(x)=2x4+x32x2+5x+CF(x) = 2x^4 + x^3 - 2x^2 + 5x + C
次に、F(2)=17F(2) = 17 という条件を使って積分定数 CC を求めます。
F(2)=2(24)+(23)2(22)+5(2)+C=17F(2) = 2(2^4) + (2^3) - 2(2^2) + 5(2) + C = 17
2(16)+82(4)+10+C=172(16) + 8 - 2(4) + 10 + C = 17
32+88+10+C=1732 + 8 - 8 + 10 + C = 17
42+C=1742 + C = 17
C=1742C = 17 - 42
C=25C = -25
したがって、F(x)=2x4+x32x2+5x25F(x) = 2x^4 + x^3 - 2x^2 + 5x - 25 となります。

3. 最終的な答え

F(x)=2x4+x32x2+5x25F(x) = 2x^4 + x^3 - 2x^2 + 5x - 25

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