y=\(2^{n}\),0<x<1,y=0で囲まれる面積の求め方を教えてください。
★希望★完全解答★
y=\(2^{n}\),0<x<1,y=0で囲まれる面積の求め方を教えてください。
★希望★完全解答★
y=\(2^{n}\),0<x<1,y=0で囲まれる面積の求め方を教えてください。
nはxでしょうか。nだったら簡単で四角形の面積だから
\(2^{n}\)×1=\(2^{n}\)
xだったら、求める面積は
∫2^xdx (積分範囲0≦x≦1)
=∫2^x(dx/dy)dy (積分範囲1≦y≦2)
ここで積分変数をyに置き換えることを考える
=∫\(\frac{1}{l}\)og2dy -(注)
=〔y/log2〕 (積分範囲1≦y≦2)
=\(\frac{1}{l}\)og2
(注)について
y=2^xについて両辺、対数を取ると(対数微分法を行なう)、
logy=xlog2であるから両辺微分すると
y'/y=log2 ⇔ y'=ylog2
であるから
dx/dy=1/ylog2
となる。従って、
2^x(dx/dy)=2^x×1/ylog2
=y×1/ylog2 (\(2^{x}\)=yでx消去)
=\(\frac{1}{l}\)og2
をとなるから(注)の式を得る
問題文がおかしい気がします。
そこで,y=\(2^{n}\) ではなく,y=\(2^{x}\) と考えて解答を述べます。
求める面積は∫[0→1](\(2^{x}\))dx で与えられます。
\(2^{x}\) の不定積分は (\(2^{x}\))/log2 ですから,
∫[0→1](\(2^{x}\))dx=(\(2^{1}\))/log2-(\(2^{0}\))/log2=\(\frac{1}{l}\)og2.
\(2^{n}\)は結局定数だから、
囲まれる領域は長方形で、
面積はS=\(2^{n}\)×1=\(2^{n}\)ではないのでしょうか??
もしy=\(2^{x}\)の間違いなら、lnを自然対数として
S =∫_\(0^{1}\) \(2^{x}\)dx =∫_\(0^{1}\) e^(xln2)dx
=[e^(xln2)/(ln2)]_\(0^{1}\)
=(2-1)/ln2
=\(\frac{1}{l}\)n2
だと思います。