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技術士 基礎科目 令和5年度 Ⅰ-3-2|問題と解説

問題 Ⅰ-3-2

重積分の値は、次のどれか。ただし、領域Rを0≦x≦1,0≦y≦√(1−x2)とする。

1 π3
2 13
3 π2
4 π4
5 14
問題図表
問題図表1

正解と解説

正解:2

解説

第1象限の単位四分円にわたる∬x dAを、y方向、x方向の順に積分する。

1.y方向を先に積分する

固定したxに対して 0≦y≦√(1−x2)。xはyに依存しないので、内側の積分は x√(1−x2)となる。

2.xの積分を置換する

u=1−x2と置くと du=−2x dx。x=0,1はu=1,0に対応するので、

∫01x√(1−x2)dx

=12∫01u1/2du

=12×23=13

重積分の値は1/3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。

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