高校数学の「定積分」に関する問題を解いてみる。【Instagramより】
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問題
\( \ \displaystyle\int_{\frac{b}{2}}^{b} \frac{1-2x}{3} dx=-\displaystyle\frac{4}{3} \ \)
のとき、\( \ b \ \)の値を求めよ。
のとき、\( \ b \ \)の値を求めよ。
解法
$$\begin{align}\int_{\frac{b}{2}}^{b} \frac{1-2x}{3} dx=&\frac{1}{3}\left[x-x^2\right]_{\frac{b}{2}}^{b} \\\\ =&\frac{1}{3}\lbrace b-\frac{b}{2}-\left( b^2-\frac{b^2}{4}\right)\rbrace \\\\ =&\frac{1}{3}\lbrace \frac{b}{2}-\frac{3}{4}b^2\rbrace=-\frac{4}{3}\\\\ &-2b+3b^2=16\\\\ &3b^2-2b-16=0\\\\ &\left( 3b-8\right)\left( b+2\right)=0\\\\ &b=\frac{8}{3} \ , \ -2 \end{align}$$ ここで、
$$\begin{align}b \gt &\frac{b}{2} \\\\ 2b \gt &b \\\\ b \gt &0 \quad {\rm{より}}\\\\ \\\\ b=&\frac{8}{3}\end{align}$$
こたえ
$$\frac{8}{3}$$