$$$\frac{x^{2} + 6 x + 9}{x + 3}$$$の積分

$$$\int \frac{x^{2} + 6 x + 9}{x + 3}\, dx$$$ を求めよ。

$$$u=x + 3$$$ とする。

すると $$$du=\left(x + 3\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$（手順は»で確認できます）、$$$dx = du$$$ となります。

積分は次のようになります

$${\color{red}{\int{\frac{x^{2} + 6 x + 9}{x + 3} d x}}} = {\color{red}{\int{u d u}}}$$

$$$n=1$$$ 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:

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

次のことを思い出してください $$$u=x + 3$$$:

$$\frac{{\color{red}{u}}^{2}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(x + 3\right)}}^{2}}{2}$$

したがって、

$$\int{\frac{x^{2} + 6 x + 9}{x + 3} d x} = \frac{\left(x + 3\right)^{2}}{2}$$

積分定数を加える:

$$\int{\frac{x^{2} + 6 x + 9}{x + 3} d x} = \frac{\left(x + 3\right)^{2}}{2}+C$$

$$$\int \frac{x^{2} + 6 x + 9}{x + 3}\, dx = \frac{\left(x + 3\right)^{2}}{2} + C$$$A