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重積分7の解説

 

 

 

 

[math]\int ^{3}_{0}dy\int ^{\sqrt {\dfrac {y}{3}}}_{0}\log _{e}\left( x^{3}-3x+3\right) dx[/math]

 

 

を求める。

 

 

 

 

 

積分領域Dは

 

[math]0\leqq x\leqq \sqrt {\dfrac {y}{3}}\Rightarrow 0\leqq x^{2}\leqq \dfrac {y}{3}[/math]

 

 

[math]\Rightarrow 0\leqq 3x^{2}\leqq y\Rightarrow 3x^{2}\leqq y\leqq 1\times 3[/math]

 

 

[math]\int ^{3}_{0}dy\int ^{\sqrt {\dfrac {y}{3}}}_{0}\log _{e}\left( x^{3}-3x+3\right) dx[/math]

 

 

[math]=\int ^{1}_{0}dx\int ^{3}_{3x^{2}}\log _{e}\left( x^{3}-3x+3\right) dy[/math]

 

 

 

 

[math]=\int ^{1}_{0}\left( 3-3x^{2}\right) \log _{e}\left( x^{3}-3x+3\right) dx[/math]

 

 

 

 

[math]=\int ^{1}_{0}\left( -x^{3}+3x-3\right) '\log _{e}\left( x^{3}-3x+3\right)[/math]

 

 

部分積分をすると

 

 

 

[math]=-\left[ \left( x^{3}-3x+3\right) \cdot \log _{e}\left( x^{3}-3x+3\right) \right] ^{1}_{0}+\int ^{1}_{0}\dfrac {3x^{2}-3}{x^{3}-3x+3} \cdot ( x^{3}-3x+3)dx[/math]

 

 

 

[math]=3\log _{e}3+\left[ x^{3}-3x\right] ^{1}_{0}=3\log _{e}3-2[/math]・・・答え

 

 

 

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