$$$\frac{1}{\left(4 - x\right)^{\frac{3}{2}}}$$$の積分

$$$\int \frac{1}{\left(4 - x\right)^{\frac{3}{2}}}\, dx$$$ を求めよ。

$$$u=4 - x$$$ とする。

すると $$$du=\left(4 - x\right)^{\prime }dx = - dx$$$（手順は»で確認できます）、$$$dx = - du$$$ となります。

したがって、

$${\color{red}{\int{\frac{1}{\left(4 - x\right)^{\frac{3}{2}}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{u^{\frac{3}{2}}}\right)d u}}}$$

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=-1$$$ と $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{u^{\frac{3}{2}}}$$$ に対して適用する:

$${\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{u^{\frac{3}{2}}}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \int{\frac{1}{u^{\frac{3}{2}}} d u}\right)}}$$

$$$n=- \frac{3}{2}$$$ を用いて、べき乗の法則 $$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ を適用します:

$$- {\color{red}{\int{\frac{1}{u^{\frac{3}{2}}} d u}}}=- {\color{red}{\int{u^{- \frac{3}{2}} d u}}}=- {\color{red}{\frac{u^{- \frac{3}{2} + 1}}{- \frac{3}{2} + 1}}}=- {\color{red}{\left(- 2 u^{- \frac{1}{2}}\right)}}=- {\color{red}{\left(- \frac{2}{\sqrt{u}}\right)}}$$

次のことを思い出してください $$$u=4 - x$$$:

$$2 \frac{1}{\sqrt{{\color{red}{u}}}} = 2 \frac{1}{\sqrt{{\color{red}{\left(4 - x\right)}}}}$$

したがって、

$$\int{\frac{1}{\left(4 - x\right)^{\frac{3}{2}}} d x} = \frac{2}{\sqrt{4 - x}}$$

積分定数を加える:

$$\int{\frac{1}{\left(4 - x\right)^{\frac{3}{2}}} d x} = \frac{2}{\sqrt{4 - x}}+C$$

$$$\int \frac{1}{\left(4 - x\right)^{\frac{3}{2}}}\, dx = \frac{2}{\sqrt{4 - x}} + C$$$A