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📐 積分法の公式まとめ

積分法」で学ぶ公式をまとめました。各公式をタップすると解説記事にジャンプします。

置換積分と部分積分のやり方をわかりやすく解説

  • 1. 置換積分とは

    f(g(x))g(x)dx=f(u)du(u=g(x))\int f(g(x))\,g'(x)\,dx = \int f(u)\,du \quad (u=g(x))
  • 3. 部分積分とは

    uvdx=uvuvdx\int u'v\,dx = uv - \int uv'\,dx

定積分の計算【基本定理・置換・部分積分の応用】

  • 1. 微積分の基本定理

    abf(x)dx=[F(x)]ab=F(b)F(a)\int_a^b f(x)\, dx = \left[F(x)\right]_a^b = F(b) - F(a)
  • 1.1. 定積分の基本的な性質

    abf(x)dx=baf(x)dx\int_a^b f(x)\, dx = -\int_b^a f(x)\, dx
  • 1.1. 定積分の基本的な性質

    aaf(x)dx=0\int_a^a f(x)\, dx = 0
  • 1.1. 定積分の基本的な性質

    ab[f(x)±g(x)]dx=abf(x)dx±abg(x)dx\int_a^b [f(x) \pm g(x)]\, dx = \int_a^b f(x)\, dx \pm \int_a^b g(x)\, dx
  • 1.1. 定積分の基本的な性質

    abkf(x)dx=kabf(x)dx\int_a^b kf(x)\, dx = k\int_a^b f(x)\, dx
  • 1.1. 定積分の基本的な性質

    abf(x)dx=acf(x)dx+cbf(x)dx\int_a^b f(x)\, dx = \int_a^c f(x)\, dx + \int_c^b f(x)\, dx
  • 2. 偶関数・奇関数の定積分

    aaf(x)dx=20af(x)dx\int_{-a}^{a} f(x)\, dx = 2\int_0^a f(x)\, dx
  • 2. 偶関数・奇関数の定積分

    aaf(x)dx=0\int_{-a}^{a} f(x)\, dx = 0
  • 3. 置換積分(定積分への応用)

    abf(x)dx=αβf(g(t))g(t)dt\int_a^b f(x)\, dx = \int_\alpha^\beta f(g(t))\, g'(t)\, dt
  • 4. 部分積分(定積分への応用)

    abf(x)g(x)dx=[f(x)g(x)]ababf(x)g(x)dx\int_a^b f(x)g'(x)\, dx = \left[f(x)g(x)\right]_a^b - \int_a^b f'(x)g(x)\, dx
  • 5. 区分求積法と定積分の関係

    limnk=1nf ⁣(kn)1n=01f(x)dx\lim_{n\to\infty} \sum_{k=1}^{n} f\!\left(\frac{k}{n}\right)\frac{1}{n} = \int_0^1 f(x)\, dx

面積・体積・曲線の長さ【定積分の応用】

  • 1.1. 曲線と xxx 軸の間の面積

    S=abf(x)dxS = \int_a^b f(x)\, dx
  • 1.1. 曲線と xxx 軸の間の面積

    S=abf(x)dxS = \int_a^b |f(x)|\, dx
  • 1.2. 2曲線で囲まれた面積

    S=ab[f(x)g(x)]dxS = \int_a^b [f(x) - g(x)]\, dx
  • 1.2. 2曲線で囲まれた面積

    S=abf(x)g(x)dxS = \int_a^b |f(x) - g(x)|\, dx
  • 1.3. 媒介変数表示の曲線の面積

    S=αβg(t)f(t)dt(積分の向きに注意)S = \int_\alpha^\beta g(t)\, f'(t)\, dt \quad \text{(積分の向きに注意)}
  • 3.1. xxx 軸のまわりの回転体

    V=πab[f(x)]2dxV = \pi\int_a^b [f(x)]^2\, dx
  • 3.2. 2曲線の間の回転体

    V=πab[{f(x)}2{g(x)}2]dx(f(x)g(x)0)V = \pi\int_a^b \left[\{f(x)\}^2 - \{g(x)\}^2\right]\, dx \quad (f(x) \geq g(x) \geq 0)
  • 3.3. yyy 軸のまわりの回転体

    V=πcd[h(y)]2dyV = \pi\int_c^d [h(y)]^2\, dy
  • 5.1. y=f(x)y = f(x)y=f(x) の場合

    L=ab1+(dydx)2dx=ab1+[f(x)]2dxL = \int_a^b \sqrt{1 + \left(\frac{dy}{dx}\right)^2}\, dx = \int_a^b \sqrt{1 + [f'(x)]^2}\, dx
  • 5.2. 媒介変数表示 x=f(t)x = f(t)x=f(t)、y=g(t)y = g(t)y=g(t) の場合

    L=αβ(dxdt)2+(dydt)2dtL = \int_\alpha^\beta \sqrt{\left(\frac{dx}{dt}\right)^2 + \left(\frac{dy}{dt}\right)^2}\, dt