【高校数学Ⅲ】12月テスト予想問題(記述式)

40問/100点満点

目安:20問正解で偏差値50レベル/21問〜30問が難問/31問〜40問が超難問/40問満点で偏差値65レベル


第1章 不定積分の基本【20点】

問1【2点】

∫(3x²-4x+5)dx を求めなさい。

問2【2点】

∫(2/x)dx を求めなさい。

問3【2点】

∫e^(3x)dx を求めなさい。

問4【2点】

∫cos 2x dx を求めなさい。

問5【2点】

∫sin(πx)dx を求めなさい。

問6【2点】

∫1/(x+3) dx を求めなさい。

問7【2点】

∫x√(x²+1) dx を求めなさい。

問8【2点】

∫x e^(x²) dx を求めなさい。

問9【2点】

∫tan x dx を求めなさい。

問10【2点】

∫1/(1+x²) dx を求めなさい。


第2章 定積分【20点】

問11【2点】

∫[0→2] x² dx を求めなさい。

問12【2点】

∫[1→3] (2x+1) dx を求めなさい。

問13【2点】

∫[0→π/2] sin x dx を求めなさい。

問14【2点】

∫[0→1] e^x dx を求めなさい。

問15【2点】

∫[1→e] 1/x dx を求めなさい。

問16【2点】

∫[-1→1] x³ dx を求めなさい。

問17【2点】

∫[-2→2] (x²+1) dx を求めなさい。

問18【2点】

∫[0→1] x(1-x) dx を求めなさい。

問19【2点】

∫[0→π] cos x dx を求めなさい。

問20【2点】

∫[0→1] 1/(x+1) dx を求めなさい。


第3章 難問【30点】

問21【3点】

∫ x log x dx を部分積分で求めなさい。

問22【3点】

∫ x sin x dx を求めなさい。

問23【3点】

∫ e^x cos x dx を求めなさい。

問24【3点】

∫[0→1] x e^(x²) dx を求めなさい。

問25【3点】

∫[0→π/2] sin²x dx を求めなさい。

問26【3点】

∫[0→π/2] sinx cosx dx を求めなさい。

問27【3点】

∫ 1/(x²-1) dx を求めなさい。

問28【3点】

∫ x/(x²+2x+2) dx を求めなさい。

問29【3点】

∫[0→1] log(1+x) dx を求めなさい。

問30【3点】

∫[0→∞] e^(-x) dx を求めなさい。


第4章 超難問【30点】

問31【3点】

∫[0→1] x²/(x+1) dx を求めなさい。

問32【3点】

∫[0→π] x sin x dx を求めなさい。

問33【3点】

∫[0→π/2] cos³x dx を求めなさい。

問34【3点】

∫[0→1] 1/√(1-x²) dx を求めなさい。

問35【3点】

∫[1→2] log x dx を求めなさい。

問36【3点】

∫[0→∞] x e^(-x) dx を求めなさい。

問37【3点】

∫[0→1] 1/(1+x²) dx を求めなさい。

問38【3点】

∫ e^x sin x dx を求めなさい。

問39【3点】

∫[0→π/2] sin³x dx を求めなさい。

問40【3点】

∫ 1/(x²+2x+5) dx を求めなさい。



解答・解説

問1

問題:∫(3x²-4x+5)dx を求めなさい。

解答:x³-2x²+5x+C

解説:各項をべきの積分公式で積分します。

問2

問題:∫(2/x)dx を求めなさい。

解答:2log|x|+C

解説:1/xの積分はlog|x|です。

問3

問題:∫e^(3x)dx を求めなさい。

解答:(1/3)e^(3x)+C

解説:指数の中の係数3で割ります。

問4

問題:∫cos 2x dx を求めなさい。

解答:(1/2)sin2x+C

解説:sin2xの微分が2cos2xです。

問5

問題:∫sin(πx)dx を求めなさい。

解答:-(1/π)cos(πx)+C

解説:cos(πx)の微分を考えます。

問6

問題:∫1/(x+3) dx を求めなさい。

解答:log|x+3|+C

解説:log|x+3|の微分が1/(x+3)です。

問7

問題:∫x√(x²+1) dx を求めなさい。

解答:(1/3)(x²+1)^(3/2)+C

解説:u=x²+1と置換します。

問8

問題:∫x e^(x²) dx を求めなさい。

解答:(1/2)e^(x²)+C

解説:u=x²と置くとdu=2x dxです。

問9

問題:∫tan x dx を求めなさい。

解答:-log|cos x|+C

解説:tanx=sinx/cosxとして置換します。

問10

問題:∫1/(1+x²) dx を求めなさい。

解答:arctan x+C

解説:逆正接関数の微分公式を用います。

問11

問題:∫[0→2] x² dx を求めなさい。

解答:8/3

解説:原始関数x³/3に0と2を代入します。

問12

問題:∫[1→3] (2x+1) dx を求めなさい。

解答:10

解説:原始関数x²+xより、(9+3)-(1+1)=10です。

問13

問題:∫[0→π/2] sin x dx を求めなさい。

解答:1

解説:原始関数-cosxを用います。

問14

問題:∫[0→1] e^x dx を求めなさい。

解答:e-1

解説:原始関数e^xです。

問15

問題:∫[1→e] 1/x dx を求めなさい。

解答:1

解説:log e-log1=1です。

問16

問題:∫[-1→1] x³ dx を求めなさい。

解答:0

解説:奇関数を対称区間で積分するので0です。

問17

問題:∫[-2→2] (x²+1) dx を求めなさい。

解答:28/3

解説:偶関数なので2∫[0→2](x²+1)dxです。

問18

問題:∫[0→1] x(1-x) dx を求めなさい。

解答:1/6

解説:x-x²を積分します。

問19

問題:∫[0→π] cos x dx を求めなさい。

解答:0

解説:sinπ-sin0=0です。

問20

問題:∫[0→1] 1/(x+1) dx を求めなさい。

解答:log2

解説:log(x+1)に0,1を代入します。

問21

問題:∫ x log x dx を部分積分で求めなさい。

解答:(x²/2)log x - x²/4 + C

解説:u=logx、dv=x dxとします。

問22

問題:∫ x sin x dx を求めなさい。

解答:-xcosx+sinx+C

解説:部分積分を使います。

問23

問題:∫ e^x cos x dx を求めなさい。

解答:(e^x/2)(sinx+cosx)+C

解説:部分積分を2回行う標準形です。

問24

問題:∫[0→1] x e^(x²) dx を求めなさい。

解答:(e-1)/2

解説:u=x²で置換します。

問25

問題:∫[0→π/2] sin²x dx を求めなさい。

解答:π/4

解説:sin²x=(1-cos2x)/2を使います。

問26

問題:∫[0→π/2] sinx cosx dx を求めなさい。

解答:1/2

解説:u=sinxで置換します。

問27

問題:∫ 1/(x²-1) dx を求めなさい。

解答:(1/2)log|(x-1)/(x+1)|+C

解説:部分分数分解を用います。

問28

問題:∫ x/(x²+2x+2) dx を求めなさい。

解答:(1/2)log(x²+2x+2)-arctan(x+1)+C

解説:x=(x+1)-1として分けます。

問29

問題:∫[0→1] log(1+x) dx を求めなさい。

解答:2log2-1

解説:部分積分または原始関数(x+1)log(x+1)-(x+1)を使います。

問30

問題:∫[0→∞] e^(-x) dx を求めなさい。

解答:1

解説:広義積分として[-e^-x]を0から∞で評価します。

問31

問題:∫[0→1] x²/(x+1) dx を求めなさい。

解答:log2-1/2

解説:割り算でx²/(x+1)=x-1+1/(x+1)です。

問32

問題:∫[0→π] x sin x dx を求めなさい。

解答:π

解説:部分積分で[-xcosx+sinx]を評価します。

問33

問題:∫[0→π/2] cos³x dx を求めなさい。

解答:2/3

解説:cos³x=cosx(1-sin²x)として置換します。

問34

問題:∫[0→1] 1/√(1-x²) dx を求めなさい。

解答:π/2

解説:arcsin xの微分公式を用います。

問35

問題:∫[1→2] log x dx を求めなさい。

解答:2log2-1

解説:xlogx-xを1から2で評価します。

問36

問題:∫[0→∞] x e^(-x) dx を求めなさい。

解答:1

解説:部分積分で広義積分を評価します。

問37

問題:∫[0→1] 1/(1+x²) dx を求めなさい。

解答:π/4

解説:arctan1-arctan0です。

問38

問題:∫ e^x sin x dx を求めなさい。

解答:(e^x/2)(sinx-cosx)+C

解説:部分積分を2回使う標準形です。

問39

問題:∫[0→π/2] sin³x dx を求めなさい。

解答:2/3

解説:sin³x=sinx(1-cos²x)とします。

問40

問題:∫ 1/(x²+2x+5) dx を求めなさい。

解答:(1/2)arctan((x+1)/2)+C

解説:平方完成して(x+1)²+4にします。