• ベストアンサー

積分

∫(0→1) x{ (e^x)^2 } dx 1,この積分式を求めたいです 2,1の定積分をマクローリン展開(5項まで展開)を利用して近似計算したいです。 3.,積分区間を5等分割(h=1/5)し、1を右端型区分求積法、台形公式、シンプソン法で、それぞれ数値積分したいです。 解法、解答、お願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • info22_
  • ベストアンサー率67% (2650/3922)
回答No.1

1 >∫(0→1) x{ (e^x)^2 } dx I=∫(0→1) x e^(2x) dx ←部分積分して =[x(1/2)e^(2x)](x=1)-∫(0→1) (1/2) e^(2x) dx =(1/2)e^2 -[(1/4)e^(2x)](x=1)+[(1/4)e^(2x)](x=0) =(1/2)e^2 -(1/4)e^2+(1/4) =(1+e^2)/4≒2.097264 2 x e^(2x)のマクローリン展開の5項までの和をg(x)とおくと g(x)=x+2x^2+2x^3+(4x^4)/3+(2x^5)/3 ∫(0→1) g(x) dx=92/45≒2.044444 3 高校の教科書の積分の所や参考書に載っています。ただ公式に当てはめて根気よく計算するだけですので、誰でもできるはず。これ位は自力でやってみてください。

関連するQ&A

  • 区分積分法の計算

    以下の問題解き方がわかりません。 置換積分で解いてみたら、答えが10になったのですが、 区分積分法では、どのようにといたらよいか思案してます。 わかる方おられましたら、どのように解いたらよいか 解き方を教えていただけないでしょうか? 【問題】 閉区間[1,3]をn等分して得られる分割を考え、 定積分の定義にしたがって(区分求積法を用いて)、次の計算をせよ。  ∫[1→3] (2x+1) dx 【答え】 ※2x+1=tとおく置換積分で解いたら10になったのですが、   区分求積法の計算方法がわかりません。 以上、ご指導のほど、よろしくお願いします。  

  • 区分求積を用いるときの積分区間は必ず[0,1]?

    区分求積法の問題ではn等分する区間が[0,1]となっていますが,解答でそれ以外は見たことがありません。 他の積分区間を考えなくても,必ず[0,1]でできるのでしょうか? 大学入試レベルでの,区分求積法についての質問です。 宜しくお願いします。

  • 差分積分、数値積分の誤差について

    学校でプログラミングの授業を受けています。 プログラミングといっても情報処理系の学科ではないため、基本的なことばかりなのですが その授業中に聞いたことでよくわからなかったことがあります。 走り書きでメモしたので正しいかはわかりませんが 差分積分と数値積分の誤差についての内容だったと思います。 差分積分って言葉自体あまり馴染みが無いのですが、差分近似と考えていいのでしょうか? 差分近似ですと前進差分、後退差分、中心差分によって生じる誤差の違い、 数値積分に関しては区分求積法、台形公式法などの誤差の違いのことを言っているのでしょうか? 差分近似によって生じる誤差の違い、数値積分によって生じる誤差の違いについて どなたか説明して頂けないでしょうか?簡単なもので全然構いません。 よろしくお願いいたします。

  • 微積分 区分求積法

    区分求積法についての質問です。 区間[0,1]における、x^2+1の下積分の作る面積を求めようとしています。 積分を使って求めると、 ∫(x^2+1)dx =[1/3x^3+x](1to0)となり、4/3と求まります。 同じ計算を区分求積法を使って求めると、面積が無限大になります。 計算間違いをしているのだと思いますが、 計算間違いの箇所を指摘してください。 x^2+1をn個に分割すると、 面積は幅1/n、高さが1/n・(k^2+1+k^2)/2の長方形の合計となる。 従って、S=Σ[1/n・1/n・(k^2+1+k^2)/2](k=1 to n) =(1/12n(n+1)(2n+1)+1/2n)/n^2 =(2n^2+3n+7)/12n =1/4+(7+2n^2)/12n n→∞の時 S=∞

  • マクローリン展開

    マクローリン展開を利用して、次の定積分の近似値を小数点以下第3位まで求めたいです。 ∫(0~0.1)(1/(1+x)^1/5)dx

  • 数値積分

    シンプソンの公式と台形公式のプログラムで∫e^-x*x(0~∞)の積分値を求めたいんですが∞をどうやって表すのか分かりません。教えてください。

  • fortranで積分範囲を求める。

    今、S=∮3/4(1+cos^2(x))dx [0,theta]という式があります。 Sはわかっていて、求めたいのは、積分範囲のthetaです。 fortranで台形を使った積分式を求める式はわかるのですが、 その場合だと、積分区間がわかっていて、微小にわけて計算するので、 今回のように、積分区間のthetaを求める方法がわかりません。 どなたか、わかる方がいらっしゃったらご指導お願いします。

  • 定積分の解法

    以下の定積分が計算の過程で出てきたのですが、解くことができません。 どうか解法をご享受ください。 ∫√(a^2+1-k^2-x^2)dx 積分区間は0から√(1-k^2)で、aとkは定数です。

  • 不定積分の問題です。教えてください。 

    こんにちは。 ∫1/X^2+1 dxという問題なのですが部分積分法や置換積分法を用いてもうまく解けません。解法を教えてください。

  • 数値積分

    数値積分で e^(-x)/√xを[0,1]の範囲で数値積分するのですが、 f(0)の値が無限になり、台形公式やシンプソンの公式が使えません。 この場合どのように解けばよいんですか?