微分積分 例

関数の平均値を求める g(t)=t/( 5+t^2) , [2,5]の平方根
,
ステップ 1
関数の平均値を求めるために、関数は閉区間上で連続でなければなりません。が上で連続かどうか求めるために、の定義域を求めます。
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ステップ 1.1
の被開数を以上として、式が定義である場所を求めます。
ステップ 1.2
について解きます。
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ステップ 1.2.1
不等式の両辺からを引きます。
ステップ 1.2.2
左辺に偶数乗があるので、実数は常に正です。
すべての実数
すべての実数
ステップ 1.3
の分母をに等しいとして、式が未定義である場所を求めます。
ステップ 1.4
について解きます。
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ステップ 1.4.1
方程式の左辺から根を削除するため、方程式の両辺を2乗します。
ステップ 1.4.2
方程式の各辺を簡約します。
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ステップ 1.4.2.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 1.4.2.2
左辺を簡約します。
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ステップ 1.4.2.2.1
を簡約します。
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ステップ 1.4.2.2.1.1
の指数を掛けます。
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ステップ 1.4.2.2.1.1.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 1.4.2.2.1.1.2
の共通因数を約分します。
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ステップ 1.4.2.2.1.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 1.4.2.2.1.1.2.2
式を書き換えます。
ステップ 1.4.2.2.1.2
簡約します。
ステップ 1.4.2.3
右辺を簡約します。
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ステップ 1.4.2.3.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 1.4.3
について解きます。
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ステップ 1.4.3.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 1.4.3.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
ステップ 1.4.3.3
を簡約します。
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ステップ 1.4.3.3.1
をに書き換えます。
ステップ 1.4.3.3.2
をに書き換えます。
ステップ 1.4.3.3.3
をに書き換えます。
ステップ 1.4.3.4
完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。
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ステップ 1.4.3.4.1
まず、の正の数を利用し、1番目の解を求めます。
ステップ 1.4.3.4.2
次に、の負の値を利用し。2番目の解を求めます。
ステップ 1.4.3.4.3
完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。
ステップ 1.5
定義域はすべての実数です。
区間記号:
集合の内包的記法:
区間記号:
集合の内包的記法:
ステップ 2
はで連続します。
は連続します
ステップ 3
関数の区間の平均値はと定義されます。
ステップ 4
実際の値を関数の平均値の公式に代入します。
ステップ 5
とします。次にすると、です。とを利用して書き換えます。
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ステップ 5.1
とします。を求めます。
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ステップ 5.1.1
を微分します。
ステップ 5.1.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 5.1.3
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 5.1.4
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 5.1.5
とをたし算します。
ステップ 5.2
のに下限値を代入します。
ステップ 5.3
簡約します。
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ステップ 5.3.1
を乗します。
ステップ 5.3.2
とをたし算します。
ステップ 5.4
のに上限値を代入します。
ステップ 5.5
簡約します。
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ステップ 5.5.1
を乗します。
ステップ 5.5.2
とをたし算します。
ステップ 5.6
とについて求めた値は定積分を求めるために利用します。
ステップ 5.7
、、および新たな積分の極限を利用して問題を書き換えます。
ステップ 6
簡約します。
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ステップ 6.1
にをかけます。
ステップ 6.2
をの左に移動させます。
ステップ 7
はに対して定数なので、を積分の外に移動させます。
ステップ 8
指数の基本法則を当てはめます。
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ステップ 8.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 8.2
を乗して分母の外に移動させます。
ステップ 8.3
の指数を掛けます。
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ステップ 8.3.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 8.3.2
とをまとめます。
ステップ 8.3.3
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 9
べき乗則では、のに関する積分はです。
ステップ 10
代入し簡約します。
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ステップ 10.1
およびでの値を求めます。
ステップ 10.2
簡約します。
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ステップ 10.2.1
をに書き換えます。
ステップ 10.2.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 10.2.3
の共通因数を約分します。
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ステップ 10.2.3.1
共通因数を約分します。
ステップ 10.2.3.2
式を書き換えます。
ステップ 10.2.4
指数を求めます。
ステップ 10.2.5
にをかけます。
ステップ 11
簡約します。
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ステップ 11.1
分配則を当てはめます。
ステップ 11.2
の共通因数を約分します。
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ステップ 11.2.1
をで因数分解します。
ステップ 11.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 11.2.3
式を書き換えます。
ステップ 11.3
の共通因数を約分します。
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ステップ 11.3.1
をで因数分解します。
ステップ 11.3.2
共通因数を約分します。
ステップ 11.3.3
式を書き換えます。
ステップ 12
からを引きます。
ステップ 13
分配則を当てはめます。
ステップ 14
とをまとめます。
ステップ 15
の共通因数を約分します。
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ステップ 15.1
をで因数分解します。
ステップ 15.2
共通因数を約分します。
ステップ 15.3
式を書き換えます。
ステップ 16