$$$\frac{2 - x}{1 - x}$$$の積分

$$$\int \frac{2 - x}{1 - x}\, dx$$$ を求めよ。

$$$u=1 - x$$$ とする。

すると $$$du=\left(1 - x\right)^{\prime }dx = - dx$$$（手順は»で確認できます）、$$$dx = - du$$$ となります。

したがって、

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

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=-1$$$ と $$$f{\left(u \right)} = \frac{u + 1}{u}$$$ に対して適用する:

$${\color{red}{\int{\left(- \frac{u + 1}{u}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \int{\frac{u + 1}{u} d u}\right)}}$$

Expand the expression:

$$- {\color{red}{\int{\frac{u + 1}{u} d u}}} = - {\color{red}{\int{\left(1 + \frac{1}{u}\right)d u}}}$$

項別に積分せよ:

$$- {\color{red}{\int{\left(1 + \frac{1}{u}\right)d u}}} = - {\color{red}{\left(\int{1 d u} + \int{\frac{1}{u} d u}\right)}}$$

$$$c=1$$$ に対して定数則 $$$\int c\, du = c u$$$ を適用する:

$$- \int{\frac{1}{u} d u} - {\color{red}{\int{1 d u}}} = - \int{\frac{1}{u} d u} - {\color{red}{u}}$$

$$$\frac{1}{u}$$$ の不定積分は $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$ です:

$$- u - {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = - u - {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$

次のことを思い出してください $$$u=1 - x$$$:

$$- \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} - {\color{red}{u}} = - \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(1 - x\right)}}}\right| \right)} - {\color{red}{\left(1 - x\right)}}$$

したがって、

$$\int{\frac{2 - x}{1 - x} d x} = x - \ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)} - 1$$

積分定数を加える（式から定数を取り除く）：

$$\int{\frac{2 - x}{1 - x} d x} = x - \ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}+C$$

$$$\int \frac{2 - x}{1 - x}\, dx = \left(x - \ln\left(\left|{x - 1}\right|\right)\right) + C$$$A