$$$\frac{\left(2 x - 1\right)^{4}}{16105}$$$の積分
入力内容
$$$\int \frac{\left(2 x - 1\right)^{4}}{16105}\, dx$$$ を求めよ。
解答
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=\frac{1}{16105}$$$ と $$$f{\left(x \right)} = \left(2 x - 1\right)^{4}$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{\frac{\left(2 x - 1\right)^{4}}{16105} d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\left(2 x - 1\right)^{4} d x}}{16105}\right)}}$$
$$$u=2 x - 1$$$ とする。
すると $$$du=\left(2 x - 1\right)^{\prime }dx = 2 dx$$$(手順は»で確認できます)、$$$dx = \frac{du}{2}$$$ となります。
この積分は次のように書き換えられる
$$\frac{{\color{red}{\int{\left(2 x - 1\right)^{4} d x}}}}{16105} = \frac{{\color{red}{\int{\frac{u^{4}}{2} d u}}}}{16105}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=\frac{1}{2}$$$ と $$$f{\left(u \right)} = u^{4}$$$ に対して適用する:
$$\frac{{\color{red}{\int{\frac{u^{4}}{2} d u}}}}{16105} = \frac{{\color{red}{\left(\frac{\int{u^{4} d u}}{2}\right)}}}{16105}$$
$$$n=4$$$ 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:
$$\frac{{\color{red}{\int{u^{4} d u}}}}{32210}=\frac{{\color{red}{\frac{u^{1 + 4}}{1 + 4}}}}{32210}=\frac{{\color{red}{\left(\frac{u^{5}}{5}\right)}}}{32210}$$
次のことを思い出してください $$$u=2 x - 1$$$:
$$\frac{{\color{red}{u}}^{5}}{161050} = \frac{{\color{red}{\left(2 x - 1\right)}}^{5}}{161050}$$
したがって、
$$\int{\frac{\left(2 x - 1\right)^{4}}{16105} d x} = \frac{\left(2 x - 1\right)^{5}}{161050}$$
積分定数を加える:
$$\int{\frac{\left(2 x - 1\right)^{4}}{16105} d x} = \frac{\left(2 x - 1\right)^{5}}{161050}+C$$
解答
$$$\int \frac{\left(2 x - 1\right)^{4}}{16105}\, dx = \frac{\left(2 x - 1\right)^{5}}{161050} + C$$$A