面積の値から定数を決める(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/26
🔁 類題: 面積の値から定数を決める(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$a>0$ とする.曲線 $y=xe^{-x}$ と $x$ 軸および直線 $x=a$ で囲まれた部分の面積が $1-\dfrac{2}{e}$ となるように,$a$ の値を定めよ.
$x\geqq 0$ で $xe^{-x}\geqq 0$ である.
\[ S(a)=\int_0^axe^{-x}\,dx=\Bigl[-(x+1)e^{-x}\Bigr]_0^a=1-(a+1)e^{-a} \]
$S(a)=1-\dfrac{2}{e}$ より $(a+1)e^{-a}=\dfrac{2}{e}$
$g(a)=(a+1)e^{-a}$ とおくと $g'(a)=-ae^{-a}<0\ (a>0)$ より $g(a)$ は減少関数で,$g(1)=\dfrac{2}{e}$ であるから,解は $a=1$ のみ.
よって $a=1$
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