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東京都市大学の積分の入試問題です
東京都市大学の入試問題です ∫-1~0 x^2/1+e^x = ∫0~1 x^2/1+e^-x ↑ x^2/1+e^xを-1から0まで積分したものと x^2/1+e^-xを0から1まで積分したものが等しいことを示せ という問題なのですが・・・ x=-t とおくと解決するらしいのですがよくわかりません 両辺積分できるのでしょうか おしえてください お願いします
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- info22
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∫[-1→0] x^2/(1+e^x) dx x=-tと置換すると dx=-dt, {x|-1→0}⇒{t|1→0}となって =∫[1→0] t^2/(1+e^(-t)) (-1)dt 積分の上限と下限を入れ替えると符号が変わり被積分関数の(-1)と打ち消して =∫[0→1] t^2/(1+e^(-t)) dt 積分変数をtからxに変更しても定積分は変化しないから =∫[0→1] x^2/(1+e^(-x)) dx (終わり) ∫[-1→1] x^2/(1+e^x) dx 積分を分割して =∫[-1→0] x^2/(1+e^x) dx+∫[0→1] x^2/(1+e^x) dx 前半の変形を適用して積分範囲をそろえて =∫[0→1] x^2/(1+e^(-x)) dx+∫[0→1] x^2/(1+e^x) dx 積分を合体して =∫[0→1] [x^2/(1+e^(-x)) + x^2/(1+e^x)] dx 被積分関数を簡単化すると =∫[0→1] x^2dx 後は出来るでしょう。
- naniwacchi
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少し見やすい形に書き換えておきます。 ∫[-1→0] x^2/(1+e^x) dx = ∫[0→1] x^2/(1+e^(-x)) dx 「x=-t とおくと解決する」ならば置いてみましょう。 右辺で置き換えることを考えます。 被積分関数の分子と分母の計算はいいと思います。 積分区間ですが、xのとき 0→1ならば、tのときはどういう範囲になりますか? あと、dxは -dtに置き換わります。
お礼
ありがとうございます。 説明が簡単でわかりやすかったです。 ただ・・・さらに ∫[-1→1] x^2/(1+e^x) dx を求めたいのですが 積分ができないのです よければまたお願いします。