Integral von $$$\left(e^{x} + 2\right) e^{- x}$$$

Bestimme $$$\int \left(e^{x} + 2\right) e^{- x}\, dx$$$.

Expand the expression:

$${\color{red}{\int{\left(e^{x} + 2\right) e^{- x} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(1 + 2 e^{- x}\right)d x}}}$$

Gliedweise integrieren:

$${\color{red}{\int{\left(1 + 2 e^{- x}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\int{1 d x} + \int{2 e^{- x} d x}\right)}}$$

Wenden Sie die Konstantenregel $$$\int c\, dx = c x$$$ mit $$$c=1$$$ an:

$$\int{2 e^{- x} d x} + {\color{red}{\int{1 d x}}} = \int{2 e^{- x} d x} + {\color{red}{x}}$$

Wende die Konstantenfaktorregel $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ mit $$$c=2$$$ und $$$f{\left(x \right)} = e^{- x}$$$ an:

$$x + {\color{red}{\int{2 e^{- x} d x}}} = x + {\color{red}{\left(2 \int{e^{- x} d x}\right)}}$$

Sei $$$u=- x$$$.

Dann $$$du=\left(- x\right)^{\prime }dx = - dx$$$ (die Schritte sind » zu sehen), und es gilt $$$dx = - du$$$.

Das Integral lässt sich umschreiben als

$$x + 2 {\color{red}{\int{e^{- x} d x}}} = x + 2 {\color{red}{\int{\left(- e^{u}\right)d u}}}$$

Wende die Konstantenfaktorregel $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ mit $$$c=-1$$$ und $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$ an:

$$x + 2 {\color{red}{\int{\left(- e^{u}\right)d u}}} = x + 2 {\color{red}{\left(- \int{e^{u} d u}\right)}}$$

Das Integral der Exponentialfunktion lautet $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$:

$$x - 2 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}} = x - 2 {\color{red}{e^{u}}}$$

Zur Erinnerung: $$$u=- x$$$:

$$x - 2 e^{{\color{red}{u}}} = x - 2 e^{{\color{red}{\left(- x\right)}}}$$

Daher,

$$\int{\left(e^{x} + 2\right) e^{- x} d x} = x - 2 e^{- x}$$

Fügen Sie die Integrationskonstante hinzu:

$$\int{\left(e^{x} + 2\right) e^{- x} d x} = x - 2 e^{- x}+C$$

$$$\int \left(e^{x} + 2\right) e^{- x}\, dx = \left(x - 2 e^{- x}\right) + C$$$A