【質問】数学Ⅱ:積分を含む式から f(x) を求める問題

〔質問〕
次の方程式をみたす整式 f(x) を求めよ
x・f(x)+∫f(x)dx=3x2+6x+2
この問題が解説を読んでもわかりません
〔回答〕
f(x) を一般化した「n次式」と定めて、そこからの式変形によって解こうとすると大変ですが、
今回の場合、x・f(x)+∫f(x)dx の結果である 3x2+6x+2 が「たかだか2次式」ですから、f(x) が何次式かがすぐにわかります。それを利用してあげるという方針でいきます。
(無理にスマートに解こうとしすぎない方がいいタイプの問題)
 
まず、何次式かを探ります。
一旦、f(x) を「n次式」と定めてみると、
左辺について、x・f(x) は「n+1次式」、∫f(x)dx は積分によって次数がく1つ繰り上がるので「n+1次式」となり、左辺全体で「n+1次式」となります。(問題文で ∫f(x)dx の部分が定積分になっている?のであっても、同じく n+1次式)
一方、右辺(3x2+6x+2)は「2次式」なわけですが、もちろん「左辺=右辺」より、次数に関して「n+1次式」=「2次式」となり、n=1 とわかります。
 
それであれば、f(x)=ax+b という形でおいてしまって、これを与式に代入すればいい、ということです。

 

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