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東京都市大学の入試問題です
∫[-1→0] x^2/(1+e^x) dx = ∫[0→1] x^2/(1+e^(-x)) dx ↑ 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 また・・・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 おしえてください お願いします
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回答No.1
∫[-1→0] x^2/(1+e^x) dx =∫[1→0] t^2/(1+e^(-t)) (-1)dt (x=-tと置換積分する) =∫[0→1] t^2/(1+e^(-t)) dt (積分の上限と下限を入れ替える) =∫[0→1] x^2/(1+e^(-x)) dx (積分変数をtからxに変更) (終わり) ∫[-1→1] x^2/(1+e^x) dx =∫[-1→0] x^2/(1+e^x) dx+∫[0→1] x^2/(1+e^x) dx =∫[0→1] x^2/(1+e^(-x)) dx+∫[0→1] x^2/(1+e^x) dx =∫[0→1] [x^2/(1+e^(-x)) + x^2/(1+e^x)] dx =∫[0→1] [x^2*e^(x)/(1+e^(x)) + x^2/(1+e^x)] dx =∫[0→1] x^2*[e^(x)/(1+e^(x)) + 1/(1+e^x)] dx =∫[0→1] x^2dx =[(1/3)x^3] (x=1) - [(1/3)x^3] (x=0) =1/3