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。