(1)
F(x)=∫x3x1−t2dt=[21{t1−t2+sin−1t}]x3x
=21{3x1−3x2+sin−13x−x1−x2−sin−1x}
dxdF=21{31−3x2+3x1−3x2−3x+1−3x23−1−x2−x1−x2−x−1−x21}
=21{31−3x2+1−3x23(1−3x2)1−3x2−1−x2−1−x2(1−x2)1−x2}
=31−3x2−1−x2
(1)
から dxdF=31−3x2−1−x2=0 となるとき
31−3x2=1−x23(1−3x2)=1−x28x2=2x=±21
0≤x≤31 から x=21
このとき
F(x)=F(21)=21{2344−3+3π−2144−1−6π}=12π
(3)
limx→0xF(x)=limx→021{3xx21−3+x1sin−13x−xx21−1−x1sin−1x}ロピタルの定理から
=limx→021{31−3x2+1−3x23−1−x2−1−x21}=21{23−2}=3−1