数III 積分

部分積分の演習プリント

1 枚目が問題、2 枚目が解答の A4 プリントです。白黒で印刷でき、コピーしても PDF のまま配っても大丈夫です。

部分積分

問題 8 問・解答つき・解説

部分積分 問題の頁部分積分 解答の頁

入っている問題

  1. 次の不定積分を求めよ。 (1) ∫xex dx\displaystyle\int xe^x\,dx (2) ∫xcos⁡x dx\displaystyle\int x\cos x\,dx (3) ∫xsin⁡2x dx\displaystyle\int x\sin 2x\,dx
  2. 次の不定積分を求めよ。 (1) ∫log⁡x dx\displaystyle\int \log x\,dx (2) ∫xlog⁡x dx\displaystyle\int x\log x\,dx
  3. 部分積分を 2 回使って、∫x2ex dx\displaystyle\int x^2e^x\,dx を求めよ。
  4. ∫(2x+1)e2x dx\displaystyle\int (2x + 1)e^{2x}\,dx を求めよ。
  5. 次の定積分を求めよ。 (1) ∫01xex dx\displaystyle\int_0^1 xe^x\,dx (2) ∫1exlog⁡x dx\displaystyle\int_1^e x\log x\,dx
  6. ∫0πxsin⁡x dx\displaystyle\int_0^{\pi} x\sin x\,dx を求めよ。
  7. I=∫exsin⁡x dxI = \displaystyle\int e^x\sin x\,dx とする。部分積分を 2 回使うと II が再び現れることを利用して、II を求めよ。
  8. 曲線 y=(x+1)e−xy = (x + 1)e^{-x} と xx 軸、yy 軸、直線 x=1x = 1 で囲まれた部分の面積を求めよ。

プリントの上にのせている公式

部分積分
∫f(x)g′(x) dx=f(x)g(x)−∫f′(x)g(x) dx\displaystyle\int f(x)g'(x)\,dx = f(x)g(x) - \int f'(x)g(x)\,dx
選び方
log⁡x\log x があれば log⁡x\log x を f(x)f(x) に。なければ多項式を f(x)f(x)、exe^x・sin⁡x\sin x・cos⁡x\cos x を g′(x)g'(x) にする
定積分
∫abf(x)g′(x) dx=[f(x)g(x)]ab−∫abf′(x)g(x) dx\displaystyle\int_a^b f(x)g'(x)\,dx = \Bigl[f(x)g(x)\Bigr]_a^b - \int_a^b f'(x)g(x)\,dx
対数
log⁡x=(log⁡x)⋅1\log x = (\log x) \cdot 1 とみて、g′(x)=1g'(x) = 1 とする

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