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数3 積分(本日の16時まで希望です😢)
高3数学 積分の問題です。
画像にある問題の(2)の(ii)が手がつけられず困っています。
教えていただければと思います。
(i)は解けています。
よろしくお願いいたします。
回答
あおいさん、こんにちは。初めての方かな。よろしく。
絶対値を外さないと積分できないので、中味の正負の場合分けをします。
写真では、t-y平面に、$y=(\log t)^2$ と直線 $y=x^2$ のグラフを書きました。
xは積分に関しては定数で、2つのグラフ$y=(\log t)^2$ と直線 $y=x^2$ の上下関係を調べます。
$y=(\log t)^2$ の」グラフは正確に調べる必要はなく、t=1でy=0,t=$e^2$ でy=4がわかり、その間単調に増加することは分かりますので、それだけの情報をもとに略図を書けば大丈夫です。
グラフは写真のようになりますので、x²の値が4以上、0と4の間に分けます。x²は負にはならないのでx²が0よりちいさん場合はありません。
写真のようにx²についてはそのような場合分けができ(最後の行は消し忘れです。無視してください)、xについての場合分けにすると
(A) $x\geqq2,x\leqq-2$ のとき $x^2\geqq(\log t)^2$
(B) $-2\leqq x,x\leqq 2$ のときはtに関してまた場合が分かれて、
(i)$1\leqq t \leqq e^x$ の範囲では $x^2\geqq(\log t)^2$
(ii)$e^x\leqq t \leqq e^2$ の範囲では $x^2\leqq(\log t)^2$
定積分は(A) $x\geqq2,x\leqq-2$ のときは絶対値の中味の符号が変わって積分。
(B) $-2\leqq x,x\leqq 2$ のときは積分範囲をわけて、
(i)$1\leqq t \leqq e^x$ の範囲では 絶対値の中味の符号が変わって積分
(ii)$e^x\leqq t\leqq e^2$ の範囲では中味そのまま積分
これで、f(x)も(A)(B)の場合ごとの式が求まると思います。
あとは計算です。(1)の結果も利用すればできますね?16:00というのは何でしょうか?(笑)間に合うかな?
最後まで全部は書きませんでしたが、これで大丈夫ですか?
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄に何か返事を書いてください。あるいは、計算したけれど結果があわないとか、計算が行き詰ったとかいう場合は、そこまでのあなたのノートを写真で見せてください。それと正解もね!
会話型を目指しています。なにか返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらではわからないのです。コメント、よろしく。