技術士第一次試験|無料Web版

技術士 基礎科目 令和3年度 Ⅰ-3-2|問題と解説

問題 Ⅰ-3-2

3次関数f(x)=ax3+bx2+cx+dがあり,a,b,c,dは任意の実数とする。

積分∫−11f(x)dxとして恒等的に正しいものはどれか。

1 2f(0)
2 f(−√13)+f(√13)
3 f(−1)+f(1)
4 12f(−√35)+89f(0)+12f(√35)
5 12f(−1)+f(0)+12f(1)

正解と解説

正解:2

解説

係数a,b,c,dのどの値でも成立するよう、積分と2点での関数値の和を比べる。

1.対称区間で奇数次項を消す

ax3とcxは奇関数なので、−1から1の積分は0。残る項を積分すると、

∫−11f(x)dx=2b/3+2d

2.対称な点の和を計算する

s>0として f(−s)+f(s)=2bs2+2d。奇数次項はここでも消える。積分と一致させるにはs2=1/3、すなわちs=1/√3とすればよい。

恒等的に正しい式はf(−1/√3)+f(1/√3)。両方の評価点に掛ける重みは1である。

問題・正答の出典:公益社団法人 日本技術士会(公式の過去問題・公式正答)
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。

令和3年度の年度別演習を始める