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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

    ∫u′v dx=uv−∫uv′ dx\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=k∫abf(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=2∫0af(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)]ab−∫abf′(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

    lim⁡n→∞∑k=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=∫ab∣f(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=∫ab∣f(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=π∫ab[f(x)]2 dxV = \pi\int_a^b [f(x)]^2\, dx
  • 3.2. 2曲線の間の回転体

    V=π∫ab[{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=π∫cd[h(y)]2 dyV = \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)2 dx=∫ab1+[f′(x)]2 dxL = \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)2 dtL = \int_\alpha^\beta \sqrt{\left(\frac{dx}{dt}\right)^2 + \left(\frac{dy}{dt}\right)^2}\, dt