次の定積分を教えてください。
No.1
∫|X^2-1|dxで積分区間が0→2
No.2
∫|X^2-a^2|dxで積分区間が0→2
(0<a<2)を最小にするaの値を求めよ。
★希望★完全解答★
次の定積分を教えてください。
No.1
∫|X^2-1|dxで積分区間が0→2
No.2
∫|X^2-a^2|dxで積分区間が0→2
(0<a<2)を最小にするaの値を求めよ。
★希望★完全解答★
(1)
∫_\(0^{2}\)|X^2-1|dx
=∫_\(0^{1}\)(-X^2+1)dx+∫_\(1^{2}\)(X^2-1)dx
=[-X^3/3+X]_\(0^{1}\)+[X^3/3-X]_\(1^{2}\)
={(-1/3+1)-0}+{(8/3-2)-(1/3-1)}
=2/3+2/3+2/3=6/3=2……(答)
(2)
0<a<2より、
S=∫_\(0^{2}\)|X^2-a^2|dx
=∫_\(0^{a}\)(-X^2+a^2)dx+∫_\(a^{2}\)(X^2-a^2)dx
=[-X^3/3+a^2・X]_\(0^{a}\)+[X^3/3-a^2・X]_\(a^{2}\)
={(-a^3/3+a^3)-0}+{(8/3-2a^2)-(a^3/3-a^3)}
=2a^3/3+8/3-2a^2+2a^3/3
=4/3・a^3-2・a^2+8/3
微分して、
S′=4a^2-4a
=4a(a-1)
極値をもつのは、S′=0より、
4a(a-1)=0
∴a=0,1
0<a<2より、
a=1
S(1)=2
S(0)=8/3>2
S(2)=32/3-8+8/3=16/3>2
したがって、
a=1のとき最小値2をもつので、
a=1……(答)