積分の問題について質問です。 マーカーを引いてあるところが分かりません。 なんで(β-α)^2を計算しているんですか？

• D 261 面積の最大 最小 〔1〕･･･ 放物線と直線 ★★★☆ 点A(1,2)を通り,傾きの直線を1とする。 直線と放物線 C:y = x2 で囲まれる部分の面積Sが最小となるような定数mの値, およびそのと きの面積Sの最小値を求めよ。 の構図になる。公式の利用 思考プロセス « Re Action 放物線と直線で囲む面積は, 「(x-2)(x-B) dx=-1/ (Ba)を用いよ491255 CとIの方程式を連立すると,α,βは複雑。 直接 β-αを求める。 (β-α)3 解と係数の関係から考える。 □点A(1,2) は放物線 Cの上側の点であるから,放物線C と 直線は異なる2点で交わる。 241 直線の方程式はy=m(x-1)+2 であるから, 放物線y=x2 との交点のx座標は 判別式をDとすると D=m²-4m+8 =(-2)^+4> 0 y-2=m(x-1) まれx=m(x-1)+2 例題 すなわち x-mx+m-2=0 の実数解である。 2つの実数解を α, β (α <β) とすると S= Sm(x-1)+2-x)dx CB =(x-mx+m-2)dx 249 よって a ただ 例題 ・B -(x-a)(x-B)dx 35 ここで,解と係数の関係より ゆえに a+β=m, aβ=m-2 1(B-α) 6 (βα)²= (a+β)2-4aB =m²-4m+8 = (m-2)2 +4 = y=x a ( 1 B α <βより,β-α > 0 であるから, β-αは m=2のとき 最小値 √4=2 したがって,Sは 4 m=2のとき 最小値 6 3 23 11 - =2 a x-mx+m-2=0 を実 際に解くと x = であり m±√m²-4m+8 2 β-a=√m²-4m+8 =√(m-2)+4 よって, β-αはm=2 のとき 最小値 √4=2 と考えてもよい。 261点A(0, 1) を通り,傾きの直線を1とする。 直線と放物線 C:y= x2 で 囲まれる部分の面積Sが最小となるような定数の値, およびそのときの面 積Sの最小値を求めよ。 (城西大改) p.469 問題261

下線部についてなんですけどなんでf(-x)がf(x)ってわかったんですか?😭

(2) Sxexdx p.208 基本事項 2 基本 例題 131 • 偶関数 奇関数の定積分 次の定積分を求めよ。 (1) SEE COS cosxdx CHART & SOLUTION a SDの定積分 偶関数は2,奇数は 0 偶関数 f(x)=f(x) : グラフは軸対称 奇関数 f(x)=f(x): グラフは原点対称 解答 |(1) y=cos'x のグラフは y軸対称。 YA (1) f(x) =cosx とすると f(x)=cos^(-x)=cos'x=f(x) よって、f(x)は偶関数である。I=cos'xdx とすると 2 π I=2 =2fpcosxdx=2S (1-sinx) cosxdx sinx=t とおくと cosxdx=dt xtの対応は右のようになる。 π XC 0 2 ゆえに1=2d=21-1] t 0 =2(1-1)=1 4 別解 3 (解答の3行目までは同じ。) 3倍角の公式から -π 2 1 TC TX

相加相乗平均の時にもあった気がするのですが、等号は〜の時に成り立つ。どのような時にこれを言わなければならないのですか？そもそも言わないと行けないものなのですか？あと何の目的でこれを言っているのかも教えて欲しいです🙇

Think 例題 a, 226 定積分の不等式の証明 1 不定積分と定積分 427 bを定数とするとき,次の不等式を証明せよ。 {(x+a)(x+b)dx}={(x+2)}{\{(x+64x} 考え方 左辺と右辺を計算し, (右辺) (左辺) 20 を証明する。 解答 {(x+a)(x+b)dx=(x+(a+b)x+ab}dx ***** B a+b 3+ -x2+abx 2 1+a+b +ab ......① 3 2 ここで,①で6をαにおき換えると, f(x+a) dx=1/3+ +a+a² 同様に、①でαをbにおき換えると, S" (x + b)³ dx = 1 + b + b² f(x+b2dx=132 したがって, ①〜③より, {{(x+a) dx}{{(x+bidx}_{S (x+a)(x+b)dx} 62+6+ = (a²+a+13) (b²+b+13) - (ab+a+b+1)² 2 a 62 b 3 =a²b²+ a²b++ ab²+ab +33 +3 +3 + 1 12 2 9 {ab² + (a+b)² 1 + 1+ ab(a+b)+a+b+ ab 4 1 9 a2ab+b²(a²-2ab+b²) =1/20-6220 よって、 a- 12 (t)dt=a (E とおく {(x+a)(x+ +b)dx}={f (x+a) dx}{S (x+b)dx} (等号は a=6のとき成り立つ) S(x+a)(x+b)dxの 積分の結果を利用して、 計算量を減らしている。 第7 等号は a=b のとき 成り立つ. ■) 不等式 {Sf(x)g(x)dx} = [S(f(x)dx (g(x)dx] (a<b)をシュワルツの不等 式という (証明は数学ⅢIで学習する) (1) 任意の2次関数 f(x)=ax+bx+c について,次の不等式を証明せよ。 h.432 5

曲線y＝2x^2−2xy+y^2＝4で囲まれた図形の面積を求める問題なのですが、解答5〜6行目なんで引いてるんですか？上の部分と下の部分で足し合わせると思いました

(3) 2x²-2xy+y2=4から y2-2xy+2x²-4=0 ゆえに y=x±√4-x (−2≦x≦2) 図から,面積は S=S²₁₂ {x + √4−x² -2 -(x-√4-x2)}dx y y=x C₁ y=√4-x2 2 -2 0 12 X -21 y=-4-x2 C₂ =2√√4-x dx=2.2 =4π C₁: y=x+√√4−x² C₂ y=x-√√4-x2

なんでこのタイミングで積分定数を考える意味がわかりません。😭

196 重要 例題 121 不定積分の部分積分法 (3) (同形出現) 1=Se*sinxdx, J=Se*cosxdx であるとき (1) I=e*sinx-JJ=e*cosx+1 が成り立つことを証明せよ。 (2) I, J を求めよ。 基本 112 113 CHART & SOLUTION 積の積分 → 部分積分 sin, cos はペアで考える (1) e*sinx=(ex)'sinx, excosx= (*)' cosx と考えて部分積分法を利用。 (2) (1) I, Jについての連立方程式を解く。 解答 (1) Se*sinxdx=f(e*)'sinxdx=e*sinx-fe* cosxdx 部分積分法 Se*cosxdx=f(ex)'cosxdx=e*cosx-Sex(-sinx)dx 部分積分法 J=excosx+I ① (2) I=e*sinx-excosx-I すなわち I=e*sinx-J (2) ①,② からJを消去して ① ② から Iを消去して ゆえに、積分定数も考えて I=1/2e*(sinx-cosx)+G J=excosx+exsinx-J 別解 (1) (e*sinx)、 =e*sinx+excosx, (excosx)' =excosx-esinx これらの両辺をxで積分す ると exsinx=I+J excosx=-I+J ゆえに,与式が成り立つ。 INFORMATION ze*(sinx+cosx)+C, mannia E) 同形出現の部分積分 例えばIのみを求める場合は,部分積分法を2回用いて, 同じ形を作るよう工夫する。 x-excosx-fe*(-sinx)dx} Se*sinxdx=e*sinx-Sexcosxdx=e*sinx- -Se*sinxdx =exsinx-excosx ■同形出現 積分定数も考えて Se*sinxdx=1/2e*(sinx-cosx)+C r のように計算してもよい (Jについても同様)。

［1］(3)の積分では3(x-1)-f(x)ではなく、3/2(x-1)^2な理由を知りたいです

[1] 標準 (1) 3 《 接線の方程式,面積》 f(x)=-2 (x-1)(x-3)=1/2(x²-4x+3) 3 =- x²+6x- 9 f(x)(x-1) 2 つまりx²-2x+1で割った余 りは、3x3つまり る。 (1)アイであ f(x)(x-4)2つまりx8x + 16で割った余 りは,-6 x+ 39 2 →ウエ オカ である。 キ 2x+ 3 2 +1) - 32x² + 6x- 9 2 3 3 2+3x. 2 2 3x-3 3 2 x²-8x+16-x² 3 -x2 +6x- -9-2 3 x2 +12x24 2 39 -6x+ 2 (2)f(x)=-1/(x-1)+3(x-1) より 放物線y=f(x) と直線y=3(x-1)はx座 標が1の点で接している。 39 また, f(x) = -12/2(x-4)2+(-6x+ より, 放物線y=f(x) 直線y=-6x 4)² + (-6x+32) 39 2 + はx座標が 4 →ケの点で接している。 (3) 放物線y=f(x) と直線y=3(x-1)および直 39 2 線y=-6x+ で囲まれる部分は右図の赤色部 y=3(x-1) y=-6x+ 32 39 39 分であり, 直線 y=3(x-1) と直線y = -6x+ 0 2 1 152 5 3 x 4 はx座標が2の点で交わることから,その面積は Score ------ 43 (x-4)2dx y=f(x)\\ 27 コサ 8 (注)公式 f(x)=1/11( n- (x-α)"+1+C (n: 自然数,α実数の定数,C:積 n+1 分定数)を用いた。

y＝x+4/x−5のグラフの概形かくとき、xの+0、−0、+∞、−∞の極限はどうして調べなくてもいいんですか？

Jo (2)y'=1- /4 2 x2 y'=0 とすると Jo x=±2 増減表は右のように x -2 *** 0 なる。 y' + 0 - 曲線とx軸の交点の y > 極大 x 座標は, - I+A 2 0 + 0 32x +3-2 極小 > -2 2 01 4 X 4 x+--5=0 から x2-5x+4=0 X ゆえに (x-1)(x-4)=0 1≦x≦4y0 であるから よって x=1.4 S-S'(x+1-5)dx [+410gx-5x] = - =-(8+410g4-20)+(1/2-5)= (3)'0x_ 15 8log 2 2 -x/2x y=x+1-5

不定積分について。 赤線の公式で、なぜ1/aが出てくるのかが分かりません。 ax+b=Xとして積分すればX^n+1/n+1+Cだけでいいのではと思いました。 回答お願いしますm(_ _)m

372 基本 例題 236 不定積分の計算(2)(ax+b)” 型 | 次の不定積分を求めよ。 (s 28 0000 基 (1) 基本で (2) (1) ((3x+2)*dx \b (8+1)(1-1) (2) ((x+2)/(x-1)dx 指針それぞれ展開してから不定積分を求めることもできるが,計算が面倒。 (1) p.321 の公式② から {(ax+b)"+1}′=(n+1)(ax+b)"a よって, α≠0のとき 11. (ax+b)"+11 a n+1 b) """ }" = (ax+b)" したがって Sax+b)dx=21212 (ax+b)*+1 +C a n+1 a を忘れずに! 特に √(x+p)"dx = (x+p)"** n+1 +C (ともにCは積分定数) これらを公式として用いる。 (2) (x+2)(x-1)=(x+2)^{(x+2)-3}=(x+2)-3(x+2)2 と変形すると,上の公式が使えるようになる。 + Cは積分定数とする。 解答 (1) S(3x+2)*dx=-.. (3x+2)。 (3x+2)5 +C= 3 5 15 xh(S+x- +C/1/3を忘れないように! 指

解答の中の一つ目の赤字の部分のように、n＝2mと置く時、なぜシグマの上には2mではなくてmを置くのでしょうか？？

基本事項 数列 例列 同じ項を, えて書く 例題 重要 28 S2m, S2m-1 に分けて和を求める 一般項が am= (1) n+1 M... 00000 -1)n2で与えられる数列{a} に対して, Sn=ak とする。 RQxdx=1.2.3.)をkを用いて表せ。 [(2) Sm= 指針 | (n=1, 2, 3, ・・・・・・) と表される =2 k=1 (2) 数列{an} の各項は符号が交互に変わるから, 和は簡単に求められない。 次のように頭を2つずつ区切ってみると =bbl =bs 「上のように数列{b} を定めると, bk=ak-1+a2k (kは自然数)である。 よって、m を自然数とすると [1]nが偶数、すなわちn=2mのときはSon = bi=2(ashitaw)として求め られる。 S2m-1=Szm k=1 k=1 [2]が奇数,すなわちn=2m-1のときは,Sam = Sam-1+α2mより S2m-azm であるから, [1] の結果を利用して S2m-1 が求められる。 このように,nが偶数の場合と奇数の場合に分けて和を求める (1) a2k-1+αzk=(-1)2k(2k-1)^+ (−1)2k+1(2k)2 =(2k-1)-(2k)=1-4k すい。 13, 公比3, 〇等比数列 解答 (2) [1]=2m (mは自然数) のとき m k=1 =m-4.123mm+1)=-2m-m m S2m=2(a2k-1+azk=2(1-4k) k=1 n m= であるから 2 Sn=-2(2)²- 1.2 14 n 2 2n(n+1) [2]=2m-1(mは自然数)のとき azm=(-1)2m+1(2m)=-4m² であるから S2m-1=Szmazm=-2m²-m+4m²=2m-m (-1) =1, (−1)数=-1 ={(2k-1)+2k} ×{(2k-1)-2k} S2m= (a1+a2) + ( as+αs)+...... +(azm-1+azm) Sm=2m²-mに m= =1/27 を代入して.n の式に直す。 AS2mm=S2-1+a2 を利用する。 451 1章 ③種々の数列 2h Inentl は等比 n+1 m= であるから 2 S,=2(n+1)_n+1/2 (n+1)((n+1)-11 =1/21m(n+1) [1], [2] から Sam-1=2m²-m をnの 式に直す。 (*) [1], [2] のS” の式は 符号が異なるだけだから、 Sn= (−1)"+1 n(n+1). (*)のようにまとめるこ (*) 2 とができる。 一般項が=(-1)n(n+2) で与えられる数列{a} に対して, 初項から第n項ま S+1 練習

(2)の2K+3K/2ってどこから来たんですか？

基本 例題 78 確率密度関数と確率 00000 1=1/2x10sxs2 (1) 確率変数Xの確率密度関数f(x)がf(x)=1/12 あるとき,次の確率を求めよ。 (ア) P(0≦x≦2) (イ) P(0≦x≦0.8) (0≦x≦2)で与えられてい (ウ) P(0.5≦x≦1.5) (2) 確率変数Xのとる値xの範囲が 0≦x≦3 で, その確率密度関数が f(x)=k(4-x) で与えられている。このとき,正の定数kの値と確率 P (1≦X≦2) を求めよ。 指針(1)連続型確率変数Xの確率密度関数 f(x) において P(a≤x≤b) p.535 基本 =(曲線y=f(x) と x軸, および2直線x=α, x=bで囲まれた部分の面積) (2)確率密度関数f(x) については, 前ページの基本事項の③ が成り立つ。 すなわち (確率の総和)=1⇔ (全面積)=1 なお, 確率を表す面積を積分で求めることが多いが,本問では,三角形または台形 積と考えて計算すると早い。 CHART 確率密度関数と確率 確率の総和)=1⇔(全面積)=1 (1) (ア) P(0≦x≦2)=1 (ウ) 34 (イ) P(0≦x≦0.8) 3 14 21 4 -1.0.8.0.4=0.16 (ウ) P(0.5≦x≦15) =P(0≦x≦1.5)-P (0≦x≦0.5) 1 3 3 1 1 (❤) = • 2 2 4 2 2 4 = (2)条件から Sk(4-x)dx=1 0 12 = 0.5 3/20 2 x (全面積) = 1 (*)計算しやす 確率を分数で表 台形の面積 (1)