数三積分の問題なのですが、オレンジペンで囲んである部分がわからないです。逆関数の積分をどう扱えばいいのか分からないので教えて頂きたいです。

逆関数と積分の等式の証明 重要 例題 222 O tinde ① f(x)= のとき. y=f(x) の逆関数y=g(x) を求めよ。 2 (1) f(x), g(x) に対し、次の等式が成り立つことを示せ。 Sof(x)dx+$70g(x)dx=bf(b)-af(a) 解答 指針▷ (1) 関数y=f(x) の逆関数を求めるには,y=f(x) をxについて解き,xとyを交換する。 (p.134 基本例題 81 参照。) (2) (1) の結果を直接左辺に代入してもよいが,逆関数の性質 y=g(x)x=g(y) を利用。 すなわちy=g(x)=x=f(y) に注目して, 置換積分法により 左辺の第2 7 ((1) ex ex+1 項 Song(x)dx を変形することを考える。 f(a) ex ex+1 y= ①から ②から *****. p.339 基本事項1. 基本 81 e-∞ ex lin erão tra l the extl X-8 ①の値域は 0<y<1 ゆえに よって (ex+1)y=e* y e² = 1 = y I= ********* V (2) (1-y)ex=y x=logi-y 求める逆関数は、xとyを入れ替えて g(x)=log 81²x (2) Sing(x)dx とする。 f(x) は g(x) の逆関数であるから, y=g(x) よりx=f(y) ゆえに dx=f'(y)dybe 2 また g(f(a))=a.g(f(b))=b2xf(a)→f(b) xとyの対応は右のようになる。 よって 店 tree 1=S_yf'(v)dy=[yf(y)]* -S" f(y)dy =bf(b)-af(a)-f(x) dx ゆえに Sof(x)dx+g(x)dx=bf (b) -af(a) a → b #104 T STS LORAC まず、値域を調べておく。 xについて解く。 「両辺の自然対数をとる。 loge*=x 定義域は 0<x<1 f(b) YA 1 f(a) T= 0 〔東北大〕 12 a T S x s=Sof(x)dx. T-Shing(x)dx ƒ(a) (2) の等式の左辺の積分は, 上の図のように表される。 (0<a<bのとき) 345 7章 34 定積分の置換積分法・部分積分法

数三積分の問題なのですが、なぜ3行目で常に〰︎︎または〰︎︎では無いと分かるのか理由を教えて頂きたいです。

数列の和の不等式の証明 重要 例題 232 nは2以上の自然数とする。 次の不等式を証明せよ。 1 1 log(n+1)<1+- + +...... + <logn+1 3 指針 数列の和 1+ 1 1 + 2 3 解答 自然数 から 1 常に+1 1 k+1 k=1Jk k≦x≦k+1のとき に対して, 1 すなわち, 曲線 y= の下側の面積と階段状の図形の面積を比較して,不等式を XC 証明する。 1 x •k+1 dx k よって Sa+¹ dx < 1/1/2 k k n nk+1 dx x k=1 M であるから k+1 k n-1k+1 dx 1 k+1] 1 1 k k+1 または (+) doo S xC (+1dx •k+idx +......+ x =log(n+1) 1 1 k = •k+¹ dx k x k+1dx dx < 1/2 k 21 =1k 4²0= logx 定積分の利用(面積比較) ck+¹ dx k ではない jk log(n+1)<1+ 1 は簡単な式で表されない。 そこで,積分の助けを借りる。 n 1n+1 ©から dx f" d= [108x] "=1 1+1/²/2 + 1/²/3 基本229231 演習 236237 k=13k → この不等式の両辺に1を加えて よって, ①② から n≧2のとき n y₁ 1 +.... 1 1 (2) 2√n+1-2<1+ √2+√3 y= 0 123.n\x n-1n+1 k=1Jk k=1k+1 =logn であるから 0 123･･･ n n-1 1 <D Ⅱ 式イ 1 n nick+1 dx 式 1 1 2 1 1 1+ + + 2 3 log(n+1)<1+ + +......+ 1 3 + +・ 練習 次の不等式を証明せよ。 ただし、nは自然数とする。 (3 232 1 1 (1) + + + + + + + < 2-1 (n=2) <2- n² n ++/² n 1 n 1 + 2 3 1 k + YA *@S² + S² • -≤2√n-1 1 k+1 0 k n+1 =S+ k+1' で k=1,2 n と して辺々を加える。 n <logn+1 a+1dx X +・・・・・・+ k+1 として辺々を加える。 1 <logn 1 n +...+ で k=1,2, ....... n-1 Ca+1 x .... (2) <logn+1 〔(2) お茶の水大] p.362 EX207 361 7章 36 定積分と和の極限、 不等式

数三最大最小です ⑵ですがf’(x)の+ や-はどうやって判断していますか？

章 微分法の応用 Ched ・ 例煙 184 最大 最小 (1) 次の関数の最大値、最小値を求めよ. (1) f(x)=x+2/12 (12/22 (12/2≦x≦3) 解答 考え方 定義域が与えられているので, f(x) の増減表を作り, 端点の値と極値を比べる。 (1) f'(x)=1-12==1=(x+1)(x-1) Focus A f'(x) f(x) f'(x)=0 とすると, x=±1 したがって, f(x) の増減表は次のようになる。 10 3 1 3 5 2 1 0 V 2 x 20 よって, ... - ... π 4 0 1 √√2 最大値 1 ... f'(x) f(x) 1 y - + 3 e-(0)1-(0)2-(0)7 最大値 (x = 3), 最小値2(x=1) sinx=cosx より, π x== 4 YA したがって, f(x) の増減表は次のようになる.! ... (2) f(x)=sin³x+cos³x (0≤x≤x) +1 7 10 よって, 3 (2) f'(x)=3sin'x ・cosx+3cos'x· (−sinx) =3sinxcosx(sinx-cosx) f'(x)=0 とすると, sinx = 0 より, x=0, π, cosx=0 より、x=2 π 2 0 1 Miche |x=0, - π -1 ( /2 最大・最小は,極値と端点の値を調べよ O -1 5 74 (S- π 2人 最小値-1 (x=x) O - ** 最大の ------12 最小 11 2 最大 4 3 I 最小 注》〉漸近線や,これから学ぶグラフの凹凸を調べれば、より正確にグラフをかけるが、最大 値・最小値を求めるときは,これまでの上

数三置換積分です。 別解で積分定数C’が出でくるのですが、どうしてですか？

Check 題 229 贈答 次の不定積分を求めよ. fx(2x-1) dx 置換積分法 (1) 展開するのではなく, 2x-1=tとおいて考える。 (2)√x=t とおく.(√x-1=tとおいてもよい。)(メー Cは積分定数とする. ub(g)))=xb(x)'`b((2) (1) 2x-1=t とおくと, Focus x= (2)√x=t とおくと, dx = 1/2*, dx==1/dt より, dt ・dt よって, t+1 2 Sx(2x-1)³dx=+1.1.1/dt -²+²-1+1+1+c = 1 S ( 1° +15) dt = 1 + 1/ 4 7 =168 °(6t+7)+C=18(2 -(2x−1)³(12x+1)+C x=12 dx=2t より, dx=2tdt dt よって, S₁²₁²_₁dx=S+² ₁.2 tdt √x-1 4 dx=2t+2より dt √√√²-10²₂ dx 1x (別解)√x-1=t とおくと, x=t2+2t+1 *** -tº C =2√x+10g(√x-1)2+C. =(2t-1)+2d=(2+121) dt =2t+2log|t-1|+C=2√x +10g(√x-1)2+C .873 31 basicns mit Geon= dx=(2t+2)dt S√²-7 dx = S(2t+2)dt =S (2+2) dt x-1 =2t+2log|t|+C'=2(√x-1)+210g|√x-1|+C ** x=g(t) とおくと, f(x)dx=~f(g(t)g'(t)dt 両辺をtで微分する. dt を微分形式と いう. (p.489 参照) dx に 1/12dt を代入す る. 最後はxの式に戻す. 2tdt を微分形式と いう. (p.489 参照) dx に 2tdt を代入す る. S/1/dx=log|x|+C 最後はxの式に戻す. dx に (2t+2) dt を 代入する。 C-2=C としている。 最後はxの式に戻す。 49

数三微分漸近線です。 下の注ですが、x→➖♾️に飛ばす時、2xのところは考えなくていいのですか？ ルートだけ考えるのですか？

406 第6章 微分法の応用 Chec 例題 192 漸近線(②2) Ph(x)=2x+y f(x)=2x+√x-1 とする. 関数 y=f(x) のグラフの漸近線を求めよ. 考え方 (i)y軸に平行でない漸近線と, (i)y軸に平行な漸近線に分けて考える. 解答 (i)は,漸近線を直線y=ax+b とおいて考えればよいが,ここでは,x→+∞と x-∞に分けて考える. (例題191では,x → +∞ と x→−∞ の結果が同じにな るので,まとめてx→±∞ とした. (i)は,xα±0 のとき, f(x)→ ±∞ となるようなαの値が存在しない場合である。 (i) 漸近線を直線y=ax+b とすると, x→+∞のとき, f(x) a=lim X→∞ xC x→∞ =lim X→∞ 2x+√x2-1 xC b=lim{f(x)-ax}=lim(2x+√x2-1-3x) x18 a = lim X→∞ =lim(√x²-1-x)=lim -1 -=0 x →∞0 したがって, a = 3,6=0 より, 漸近線は,直線y=3x x→∞ のとき, t=-x とおくと, t→+∞ f(x) 2(−t)+√(−t)²−1 -=lim t→∞ - t =lim (2+. (2+√1-1) ₁ X→∞ ∞ x2-1+x_ b=lim {f(x)-ax}= lim (2x+√x2-1-x) X→∞ x→18 在しない. よって, (i), (ii) より,漸近線は, =lim (x+√x2-1)=lim{-t+√(-t)^-1} x→−8 t→∞ -1 m² √²−1+t =lim 2- t48 =lim(√f2-1-t)=lim t→∞ したがって、漸近線は,直線y=x lim f(x), lim f(x) が±∞になるようなaの値は存 x→a+0 x-a-0 and =(x) mil -=0 注》例題 192 の関数のグラフは右の図のようになり, 漸近線は次のように考えることができる. x→+∞では、x=xなので 直線 y=3x, y=x 1- y=2x+√x2-1=2x+x=3x より 直線y=3x では、1≒x なので, y=2x+√x-1=2x-x=x より, 直線y=x 実際にグラフをかく場合などは,このような簡易的な 方法で求めると便利である. =3 *** y軸に平行で ない漸近線を 求める. 42-75- |01 -2 x→+8, x-8に 分けて考える。 ∞-∞の不定 形より,分子 を有理化する. ∞ より も,x→+8 の方が考えや すいので, t=-x とおく. ∞-∞の不定 形より, 分子 を有理化する. y軸に平行な 漸近線はない。 y=3x YA TV

数三微分増減です 2枚目に波下線を引きましたが、sinでかつマイナスなのでマイナスsinのグラフをかいて微分の増減を見るのか、二次関数でマイナスがついているので上に凸の二次関数を書いて増減を調べるのかなと思ったりしたのですが、実際どのようにして増減を調べているのですか？

(3) (4) y=(1+sinx)cosx (0<x<2) y

問題を解いてもこの答えに辿り着きません…。解説をお願いしたいです。

次の無限等比級数が収束するような実数xの範囲を求めよ。 また、そのときの和を求めよ。 x+ x(1-x)+x(1-x)2 + ......

数学2の次数三次方程式です。 詳しく教えていただきたいです。

24 a,b は実数とする。 3次方程式x^3+ax + b = 0 が 1 +2i を解にもつとき 定数 α, b の値を求めよ。 また、他の解を求めよ。

数三の定積分の問題です。 (１)ではπ／2－tでsinとcosが入れ替わることは分かるのですがm.nがまで一緒に入れ替わってしまう理由がわからないです...

- Ed 重要 例題 nを0以上の整数として, Im,n=So sin" xcos" xdxとする。 m, 次の等式を証明せよ。 ただし, sin x=cosx=1である。 ① Im.n=In.m n-1 m+n 解答 x= (1) x= 指針 (1) sin(x)=cos.x, cos(x) = sinx [sin と cos が入れ替わる] に注目し、 ▷ π x=tとおくと dx=(-1)・dt 2 xとtの対応は右のようになる。 よって tとおき換えて計算し、後で変数t をxに直す。 (2) sin" x cos"x=(sin" xcosx) cos” x として部分積分法を用いる。 更に, sinm+2 xcos"-2 x = sin" xcos”-2x-sin" x COS" x から 同形出現。 H Im.n Aft ・h-2より、 TL -S² sin" x cos" x dx p.339 事項 0②. Im.n= -Im.n-2 (n ≥2) = [ 216,220 00000 置き替えは まず始めに これを疑う、 8 t 0 π 2 π 2 0 ① -S"sin" ( z—t)cos" (z −t)-(-Dar-f cos" (ハート)(-1)dt=So sin"xcos"xdx=In.m 2 2 H

数三の微分の問題です。解説の下にある注意の説明が分かりません。詳しく説明してくださると助かります🙏

d² f(x)が2回微分可能な関数のとき、 dx (tanx) をf' (tanx), f" (tanx) を用いて表せ。 [富山大〕 tanx=u とおく よって 1 cos²x f(tanx)=f(u)(u) dx x=u とおくと dx d² dx². =f" (u) du 1 cos³x du dx d 1 f(tanx) = {f(u). dx you cos²x 園 と f'(tanx) = d dx 1 =f"(tanx) cos²x 1 dx cos²x AED): xD (R-8)=-2 cos x(-sin.x) + f'(u). f"(tanx) + 1 cos²x cos¹ x 0="xD(n 高と + f'(tanx). HINT cos²x cos J+1(x) Vertane) HENON (5 から f'(tax)=tanx ところが, f(u)=u²のとき よって -f(tanx)=2tanx(tanx)= du dx 2 tan x cos²x cos²x ←合成関数の微分。 = 2sinx = cos³x) J f'(tanx)=(x)=(0)1.4303 ←合成関数の微分と積の 微分。 2sinx cos³x xndx Fxd£+³xbE=(x) > COS23 d dxf (tanx) は異なる。例えば, f(u) =ω^ とすると,f'(u)=2u x+xd 5d xD) 8+(2+xdS+xpE)(x-1)+(35+xnd) x $700 8²³²²0=d+De f(tanx)=tan²x