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    [数Ⅲ]基本の不定積分 その1

    問題 [目標15分]

    次の不定積分を求めよ.

    (1) \(\displaystyle\int x^{-4}dx\)

    (2) \(\displaystyle\int\frac{1}{x^{3}}dx\)

    (3) \(\displaystyle\int\sqrt{x^{3}}dx\)

    (4) \(\displaystyle\int\frac{1}{3\sqrt{x}}dx\)

    (5) \(\displaystyle\int 3x^{-3}dx\)

    (6) \(\displaystyle\int \sqrt[4]{x^{3}}dx\)

    (7) \(\displaystyle\int x^{2}\sqrt{x}dx\)

    (8) \(\displaystyle\int \sqrt{x}(x-1)dx\)

    (9) \(\displaystyle\int(4x^{\frac{1}{3}}+3x^{\frac{1}{2}}-1)dx\)

    (10) \(\displaystyle\int \frac{2x^{3}+x^{2}}{x}dx\)

    (11) \(\displaystyle\int \frac{x+1}{x}dx\)

    (12) \(\displaystyle\int\frac{3x^{2}+5x}{x^{2}}dx\)

    (13) \(\displaystyle\int \frac{2x}{\sqrt{x}}dx\)

    (14) \(\displaystyle\int\frac{dx}{\sqrt[3]{x}}\)

    (15) \(\displaystyle\int \frac{2x-1}{\sqrt{x}}dx\)

    POINT

    ① \(\displaystyle\int x^{n}dx=\frac{1}{n+1}x^{n+1}+C (n\ne-1)\)

    ② \(\displaystyle\int \frac{1}{x}dx=\log|x|+C\)

    まずは\(\displaystyle\int x^{n}dx\)の形に直してから計算すること

    【解答】\(C\) は積分定数

    (1) \(\displaystyle\int x^{-4}dx=-\frac{1}{3}x^{-3}+C\)

    (2) \(\displaystyle\int\frac{1}{x^{3}}dx\)

    \(\displaystyle=\int{x^{-3}}dx\)

    \(\displaystyle=-\frac{1}{2}x^{-2}+C\)

    (3) \(\displaystyle\int\sqrt{x^{3}}dx\)

    \(\displaystyle=\int x^{\frac{3}{2}}dx\)

    \(\displaystyle=\frac{2}{5}x^{\frac{5}{2}}+C\)

    (4) \(\displaystyle\int\frac{1}{3\sqrt{x}}dx\)

    \(\displaystyle=\int\frac{1}{3}x^{-\frac{1}{2}}dx\)

    \(\displaystyle=\frac{2}{3}x^{\frac{1}{2}}+C\)

    (5) \(\displaystyle\int 3x^{-3}dx=-\frac{3}{2}x^{-2}+C\)

    (6) \(\displaystyle\int \sqrt[4]{x^{3}}dx\)

    \(\displaystyle=\int x^{\frac{3}{4}}dx\)

    \(\displaystyle=\frac{4}{7}x^{\frac{7}{4}}+C\)

    (7) \(\displaystyle\int x^{2}\sqrt{x}dx\)

    \(\displaystyle=\int x^{\frac{5}{2}}dx\)

    \(\displaystyle=\frac{2}{7}x^{\frac{7}{2}}+C\)

    (8) \(\displaystyle\int \sqrt{x}(x-1)dx\)

    \(\displaystyle=\int (x^{\frac{3}{2}}-x^{\frac{1}{2}})dx\)

    \(\displaystyle=\frac{2}{5}x^{\frac{5}{2}}-\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}+C\)

    (9) \(\displaystyle\int(4x^{\frac{1}{3}}+3x^{\frac{1}{2}}-1)dx=3x^{\frac{4}{3}}+2x^{\frac{3}{2}}-x+C\)

    (10)から分数関数になります.
    分数関数であっても割り算をして\(\displaystyle\int x^{n}dx\)の形に直してから計算しよう

    (10) \(\displaystyle\int \frac{2x^{3}+x^{2}}{x}dx\)

    \(\displaystyle=\int (2x^{2}+x)\)

    \(\displaystyle=\frac{2}{3}x^{3}+\frac{1}{2}x^{2}+C\)

    (11) \(\displaystyle\int \frac{x+1}{x}dx\)

    \(\displaystyle=\int (1+x^{-1})dx\)

    \(\displaystyle=x+\log|x|+C\)

    (12) \(\displaystyle\int\frac{3x^{2}+5x}{x^{2}}dx\)

    \(\displaystyle=\int (3+5x^{-1})dx\)

    \(\displaystyle=3x+5\log|x|+C\)

    (13) \(\displaystyle\int \frac{2x}{\sqrt{x}}dx\)

    \(\displaystyle=\int 2x^{\frac{1}{2}}dx\)

    \(\displaystyle=\frac{4}{3}x^{\frac{3}{2}}+C\)

    (14) \(\displaystyle\int\frac{dx}{\sqrt[3]{x}}\)

    \(\displaystyle=\int x^{-\frac{1}{3}}dx\)

    \(\displaystyle=\frac{3}{2}x^{\frac{2}{3}}+C\)

    (15) \(\displaystyle\int \frac{2x-1}{\sqrt{x}}dx\)

    \(\displaystyle =2・\frac{2}{3}x^{\frac{3}{2}}-2x^{\frac{1}{2}}+C\)

    \(\displaystyle =\frac{4}{3}x^{\frac{3}{2}}-2x^{\frac{1}{2}}+C\)

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    レゴ(R)ブロック(スターウォーズ・ロードオブザリング)、hotoys、バイナルメーション(ディズニー)を中心としたホビー情報紹介しています。たまに数学の投稿もしています。Xやインスタでフォローしていただけると幸いです!

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