Funktion $$$5 e^{\sqrt{x}}$$$ integraali

Määritä $$$\int 5 e^{\sqrt{x}}\, dx$$$.

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ käyttäen $$$c=5$$$ ja $$$f{\left(x \right)} = e^{\sqrt{x}}$$$:

$${\color{red}{\int{5 e^{\sqrt{x}} d x}}} = {\color{red}{\left(5 \int{e^{\sqrt{x}} d x}\right)}}$$

Olkoon $$$u=\sqrt{x}$$$.

Tällöin $$$du=\left(\sqrt{x}\right)^{\prime }dx = \frac{1}{2 \sqrt{x}} dx$$$ (vaiheet ovat nähtävissä ») ja saamme, että $$$\frac{dx}{\sqrt{x}} = 2 du$$$.

Integraali voidaan kirjoittaa muotoon

$$5 {\color{red}{\int{e^{\sqrt{x}} d x}}} = 5 {\color{red}{\int{2 u e^{u} d u}}}$$

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ käyttäen $$$c=2$$$ ja $$$f{\left(u \right)} = u e^{u}$$$:

$$5 {\color{red}{\int{2 u e^{u} d u}}} = 5 {\color{red}{\left(2 \int{u e^{u} d u}\right)}}$$

Integraalin $$$\int{u e^{u} d u}$$$ kohdalla käytä osittaisintegrointia $$$\int \operatorname{w} \operatorname{dv} = \operatorname{w}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{dw}$$$.

Olkoon $$$\operatorname{w}=u$$$ ja $$$\operatorname{dv}=e^{u} du$$$.

Tällöin $$$\operatorname{dw}=\left(u\right)^{\prime }du=1 du$$$ (vaiheet ovat nähtävissä ») ja $$$\operatorname{v}=\int{e^{u} d u}=e^{u}$$$ (vaiheet ovat nähtävissä »).

Näin ollen,

$$10 {\color{red}{\int{u e^{u} d u}}}=10 {\color{red}{\left(u \cdot e^{u}-\int{e^{u} \cdot 1 d u}\right)}}=10 {\color{red}{\left(u e^{u} - \int{e^{u} d u}\right)}}$$

Eksponenttifunktion integraali on $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$:

$$10 u e^{u} - 10 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}} = 10 u e^{u} - 10 {\color{red}{e^{u}}}$$

Muista, että $$$u=\sqrt{x}$$$:

$$- 10 e^{{\color{red}{u}}} + 10 {\color{red}{u}} e^{{\color{red}{u}}} = - 10 e^{{\color{red}{\sqrt{x}}}} + 10 {\color{red}{\sqrt{x}}} e^{{\color{red}{\sqrt{x}}}}$$

Näin ollen,

$$\int{5 e^{\sqrt{x}} d x} = 10 \sqrt{x} e^{\sqrt{x}} - 10 e^{\sqrt{x}}$$

Sievennä:

$$\int{5 e^{\sqrt{x}} d x} = 10 \left(\sqrt{x} - 1\right) e^{\sqrt{x}}$$

Lisää integrointivakio:

$$\int{5 e^{\sqrt{x}} d x} = 10 \left(\sqrt{x} - 1\right) e^{\sqrt{x}}+C$$

$$$\int 5 e^{\sqrt{x}}\, dx = 10 \left(\sqrt{x} - 1\right) e^{\sqrt{x}} + C$$$A