• ベストアンサー

数学に詳しい人に質問です。多分、積分を分かってない

ddtddtddtの回答

  • ベストアンサー
  • ddtddtddt
  • ベストアンサー率56% (177/314)
回答No.2

 まず用語を定義しますね(^^)。  インテグラル記号(積分記号):∫の上下についてる数値は、定積分の積分区間の上端,下端と言われます。  被積分関数:1-x^2の積分結果は、[ ]の中の原始関数:x-1/3×x^3です。正確にはこれに定数Cを足したものですが、今はC=0としてOKです。  なんで1-x^2の積分結果がx-1/3×x^3なのか?と言うと、前の質問で言いましたよね。   ・x-1/3×x^3を「微分したら1-x^2になる事を知ってるから」(^^;)。  使う公式は3つ。x^nの微分公式、前の質問で出た定数倍の微分公式に、和の微分公式。   (1) 和の微分公式からは前の質問でやったように、和の積分公式を導けます。f(x)±g(x)=∫(df/dx±dg/dx)dx。     これにより、1-x^2の原始関数を探すには、微分したら1になるもの、微分したらx^2になるものを個々に探し、加えれば良いだけになります。   (2) x^n微分公式はd(x^n)/dx=nx^(n-1)でしたよね?。     n=1で考えれば、d(x)/dx=x^(1-1)=x^0=1なので、微分したら1になるものは見つかりました。f(x)=xです。   (3) 微分したらx^2になるものですが、d(x^n)/dx=nx^(n-1)よりn=3が臭いです。右辺がx^2になるから(^^)。     d(x^3)/dx=3x^2です。しかし3x^2はx^2ではありません。   (4) ここで前の質問で出てきた定数倍の積分公式(定数倍の微分公式)を使います。kf(x)=∫k・df/dx dx。     定数倍の積分公式によれば、df/dxにかかる係数は望むように調整できます。3x^2の3を1にしたい訳ですから、     x^2=1/3×3x^2は明らかなので、∫x^2 dx=∫1/3×3x^2 dx=1/3×∫3x^2 dx=1/3×x^3です(d(x^3)/dx=3x^2 を使用)。     微分したらx^2になるものも見つかりました。g(x)=1/3×x^3です。   (5) よって(1)から、∫(1-x^2)dx=x-1/3×x^3 。これでパズル問題終了です(^^)。  最後に定積分の場合は、求めた原始関数に積分区間の上端と下端の値を代入し、差っ引く必要があります。差っ引くので、さっきの定数Cは0で良いわけです。以上まとめれば、添付図になります。  添付図に示したように、(a)から(c)に移行するのが差っ引き計算です。ですが(a)から(c)へ直接向かうと、とっても間違えやすそうですよね?(^^;)。原始関数の形が計算過程で担保されないからです。だから(b)を挟みます。こうすると、とっても計算しやすいですよね(^^)。

kokoa2019
質問者

お礼

とても丁寧な説明で高い水準で良く理解できました。ありがとうございます。

関連するQ&A

  • 数学:積分の問題で質問です

    数学の積分で質問です {x/( 1 + x^(2))^k+1} = { (-1/2k) * {1/(1+x^2)^k} とあるのですが計算過程が分かりません どなたか教えていただけないでしょうか?

  • 数学の積分の問題の質問です。

    こんにちは。 数学の積分の問題でわからないものがあるので教えていただきたいです。 ∫(e^x-1)/x^2dxで、0から1までを広義積分するという問題です。 1/x=tとおいて置換積分しようとしましたがうまくいきませんでした。ご助言いただきたいです。

  • 数学の積分について質問です。

    数学の積分でわからない問題があったので教えていただけると幸いです。 F(x)=∫[-6, sin(x)](cos(t^2)+t)dt.のとき F'(x)を求めよ。

  • 高校数学の積分についての質問です。

    高校数学の積分についての質問です。 なんだかとても初歩的みたいで、聞くに聞けなかったので、どなたか教えてください。 ∫(2x+3)^2dx = (1/3)(1/2)(2x+3)^3+C は正解ですよね? ではどうして ∫(logx)^2dx = (1/3)x(logx)^3+C とか ∫sin^2xdx = (1/3)(1/cosx)sinx^3+C はダメなんですか?(下手な表記ですみません)

  • 積分について質問です!!

    積分について質問です!! ∬(√9-x^2-y^2)dxdy という問題で(9-x^2-y^2は全部ルートの中に入っています。) D={(x,y)| x^2+y^2=9}という条件で 解くと D'={(r,θ) | 0<=r<=3, 0<=θ<=2π} となり ∫0→2π {∫0→3 (√9-r^2)・r dr} dθ (9-r^2はすべてルートの中に入っています。) となるのはわかるのですが √9-r^2)・rの部分はrで積分するとどうなるのでしょうか。どうも解答が一致せず間違いがあるとするとおそらく そこの部分なので質問しました。どのように解法すれば良いのでしょうか。教えて下さい。 ^は乗数の意味です。

  • 数学:積分の問題

    数学の問題なんですが、 ∫{-∞~∞} x^{2}e^{-x^{2}}dx の解き方がわかりません。 ガウス積分を使うらしいのですが、xの置き換えがわかりません・・・ 見にくくてすみませんが、よろしければ教えてください。

  • 数学?の微分積分について、以下の質問をお教えください。

    数学?の微分積分について、以下の質問をお教えください。 関数f(x)=x^3-3x^2のx=aにおける微分係数が0になるとき, 定数aの値を求めよ。 以上です。厚かましいですが、分かりやすくお答えいただけると幸いです。 よろしくお願い致します。

  • 置換積分の積分範囲について

    置換積分をする場合、積分範囲を求めるときは、xの値を代入して求めるとありますが、cosθに すると積分範囲を決めることができません。 ∫√(r^2-x^2)dx 積分範囲 -r≦x≦r でx=rsinθと置くと、積分範囲は、x=-rの時θ=-π/2、 x=rの時θ=π/2となる。 ここで、x=rcosθと置くと、積分範囲は、x=-rの時θ= -π、x=rの時θ=0となる。すなわち、 ∫√(r^2-x^2)dx 積分範囲 -r≦x≦r でx=rcosθと置くと積分範囲 -π≦θ≦0 となり、これで 計算すと、-π r^2/2となりマイナスとなってしまう。 ここで、積分範囲をπ≧θ≧0 とすると計算結果はプラスとなります。 なぜ、π→0となるのか、積分範囲の求め方を教えてください。

  • 定積分の問題について

    定積分の問題について質問させていただきます 。 以下の定積分を解け。 I(R) = ∫x^3*exp(-x^2)dx [x=0 → R] R:定数 exp(-x^2)を積分して、部分積分によって解いたところ I(R) = -(R^2/2 + 3/4)*exp(-R^2) + 3/4 となったのですが、あっていますでしょうか? 回答よろしくお願い致します。

  • 【至急です】高校数学積分の問題について質問です…

    【至急です】高校数学積分の問題について質問です… ∫sin^2(x) dx の解き方がわかりません。明日、解く過程も含めて必要なので、至急お願いします!