【数Ⅲ】【微分】f'(x)+f(x)=4xe^{-x}sin2x, f(0)=0を満たすとする(1) g(x)=e^xf(x)とおくとg'(x)=4xsin2xとなることを示せ(2) f(x)を求めよ - 質問解決D.B.(データベース)

【数Ⅲ】【微分】f'(x)+f(x)=4xe^{-x}sin2x, f(0)=0を満たすとする(1) g(x)=e^xf(x)とおくとg'(x)=4xsin2xとなることを示せ(2) f(x)を求めよ

問題文全文(内容文):
f(x) は微分可能な関数で $f'(x) + f(x) = 4xe^{-x} \sin 2x$,$f(0) = 0$ を満たすとする。

(1)$g(x) = e^x f(x)$とおくと、$g'(x) = 4x \sin 2x$ となることを示せ。

(2) f(x)を求めよ。
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教材: #4S数学#4S数学ⅢのB問題解説#中高教材#積分法の応用
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
f(x) は微分可能な関数で $f'(x) + f(x) = 4xe^{-x} \sin 2x$,$f(0) = 0$ を満たすとする。

(1)$g(x) = e^x f(x)$とおくと、$g'(x) = 4x \sin 2x$ となることを示せ。

(2) f(x)を求めよ。
投稿日:2026.01.13

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$\displaystyle \int_{-\pi}^{\pi}\displaystyle \frac{\sin^2x}{1+e^{-x}}\ dx$を計算せよ。

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定積分を用いて、次の極限値を求めよ。

(1) $\displaystyle \lim_{n\to\infty}\frac{1}{n}\left(\sin\frac{\pi}{2n}+\sin\frac{2\pi}{2n}+\sin\frac{3\pi}{2n}+\cdots+\sin\frac{n\pi}{2n}\right)$

(2) $\displaystyle \lim_{n\to\infty}\frac{1}{n}\left\{\left(\frac{n}{n}\right)^2+\left(\frac{n}{n+1}\right)^2+\left(\frac{n}{n+2}\right)^2+\cdots+\left(\frac{n}{2n-1}\right)^2\right\}$

(3) $\displaystyle \lim_{n\to\infty}\left(\frac{1}{n^2+1^2}+\frac{2}{n^2+2^2}+\frac{3}{n^2+3^2}+\cdots+\frac{n}{n^2+n^2}\right)$

(4) $\displaystyle \lim_{n\to\infty}\frac{1}{n^2}\left\{(\sqrt{1}+\sqrt{n})^2+(\sqrt{2}+\sqrt{n})^2+\cdots+(\sqrt{n}+\sqrt{n})^2\right\}$
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問題文全文(内容文):
定理(1947,IvanNiren)
πは無理数である

補題1 
${}^∀a \in \mathbb{R}$ , $\displaystyle \lim_{ n \to \infty } \frac{a^n}{n!}=0$ $(n \in \mathbb{N})$
補題2
$f(x)=\frac{1}{n!}p^nx^n(\pi - x)^n$ $(p,n \in \mathbb{N})$
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$0 < \int_0^{\pi} f(x) dx < 1$
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