積分法(22)微分と定積分の関係

こんにちは<Frank>です。

今日で119日目。今回は定積分の関数の極値を求めます。
微分と積分の理解が必須で同時進行なんです。

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・微分と定積分の関係(\(x\) は変数、\(a\) は定数)
 *\(\frac{d}{dx}\int^x_{a}f(t)dt = f(x)\)
・定積分の公式
 *\(\int^a_{a}f(t)dt = 0\)

この単元では定積分の極値を求めてみます。著作権の関係上、数式
を若干変えて計算します。

関数 \(f(x) = \int^x_{0}3t(t – 1)dt\) の極値を求めます。

\(f'(x) = 3t(t – 1)\)

ここで、\(f'(x) = 0\) のとき、\(x = 0、1\)
よって、増減表は

x 0 1
f'(x) + 0 0 +
f(x) 極大値 極小値

となる。

また、

\(f(x) = \int^x_{0}3t(t – 1)dt = \int^x_{0}(3t^{2} – 3t) dt\)
\(= [t^{3}]^x_{0} – \frac{3}{2}[t^{2}]^x_{0}\)
\(= x^{3} – \frac{3}{2}x^{2}・・・(*)\)

よって、増減表および(*)より

\(x = 0\) で極大値 \(f(0) = 0、x = 1\) で極小値 \(f(1) = -\frac{1}{2}\)

したがって、

極大値 \(0(x = 0)、\)極小値 \(-\frac{1}{2}(x = 1)\)(答)

\(f(x) = x^{3} – \frac{3}{2}x^{2}\) のグラフは

確かに極大値 \(0(x = 0)、\)極小値 \(-\frac{1}{2}(x = 1)\) なっていますね。
グラフがあるせいで、記事がやたら長くなりました。すみません。

次回は<積分方程式>です。どうぞお楽しみに b^^)

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【高校数学(数ⅠA・数ⅡB・数ⅢC)を復習する】でもっと学習する b^^)
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今日もご一読いただき、ありがとうございました。

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Frank

Frank

■兵庫県立神戸商科大学・商経学部経済学科卒。総合商社勤務後、国際ビジネスコンサルタントとして独立。北米・中南米・オセアニア・東南アジア・欧州・アフリカ諸国等での駐在、インターナショナル・マイクロエレクトロニクス・アンド・システムズ国際会議での講演、米国および台湾新竹縣シリコンバレーでの表面実装技術テクニカル・アドバイザー、米国直接投資に関わる国際訴訟問題解決のためのアイスブレーカー、レザービジネスでの貿易顧問、木材輸入業での商談等、数多くのグローバルビジネスの経験を積む。■ビジネスコンサルティングに従事する傍ら、国連英検(UNATE)特A級・ビジネス英検(BEST)A級・ボランティア通訳検定(V通検)A級・看護英語試験(TOPEC)満点・日商ビジネス英検1級・観光英検1級・全商英検1級・英単語検定(単検)1級・実用英語技能検定(英検®)1級・通訳案内業国家資格を含む英語資格十冠を達成。イーラーニング講座開講後、ズーム・スカイプレッスンとの相乗効果で英検®1級合格者72名、全国通訳案内士国家試験合格者47名、TOEIC®990満点取得者6名やその他英語資格取得者を多数輩出。■《英会話講師への登龍門》として定着した筆者開講の[実践英語の達人クラス]では、プロの英会話講師や大学教授・講師、塾講師も受講。20名以上の上級英会話講師を育成。■goodbook出版主催の《2008年度出版登龍門》にて短編ラブロマンス小説『離れられなくなっちゃう』がグランプリ(大賞)を受賞、2009年1月商業出版にてデビュー。2012年5月には同じく商業出版にて長編社会派ミステリー小説『謎のルージュ』を出版。現在ペーパー版・Kindle版を合わせ全14作をアマゾンにて好評発売中。■趣味はバイクツーリング。メガツアラーの[Suzuki/GSX-1300R Hayabusa]を駆り、全国の海岸線を周遊。孤高の旅を満喫する。

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