$$$\left(x - 3\right)^{2}$$$の積分
入力内容
$$$\int \left(x - 3\right)^{2}\, dx$$$ を求めよ。
解答
$$$u=x - 3$$$ 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
$${\color{red}{\int{\left(x - 3\right)^{2} d x}}} = {\color{red}{\int{u^{2} d u}}}$$
$$$n=2$$$ 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:
$${\color{red}{\int{u^{2} d u}}}={\color{red}{\frac{u^{1 + 2}}{1 + 2}}}={\color{red}{\left(\frac{u^{3}}{3}\right)}}$$
次のことを思い出してください $$$u=x - 3$$$:
$$\frac{{\color{red}{u}}^{3}}{3} = \frac{{\color{red}{\left(x - 3\right)}}^{3}}{3}$$
したがって、
$$\int{\left(x - 3\right)^{2} d x} = \frac{\left(x - 3\right)^{3}}{3}$$
積分定数を加える:
$$\int{\left(x - 3\right)^{2} d x} = \frac{\left(x - 3\right)^{3}}{3}+C$$
解答
$$$\int \left(x - 3\right)^{2}\, dx = \frac{\left(x - 3\right)^{3}}{3} + C$$$A