$$$3 x^{2} - 5 x + 4$$$の積分
入力内容
$$$\int \left(3 x^{2} - 5 x + 4\right)\, dx$$$ を求めよ。
解答
項別に積分せよ:
$${\color{red}{\int{\left(3 x^{2} - 5 x + 4\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\int{4 d x} - \int{5 x d x} + \int{3 x^{2} d x}\right)}}$$
$$$c=4$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dx = c x$$$ を適用する:
$$- \int{5 x d x} + \int{3 x^{2} d x} + {\color{red}{\int{4 d x}}} = - \int{5 x d x} + \int{3 x^{2} d x} + {\color{red}{\left(4 x\right)}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=5$$$ と $$$f{\left(x \right)} = x$$$ に対して適用する:
$$4 x + \int{3 x^{2} d x} - {\color{red}{\int{5 x d x}}} = 4 x + \int{3 x^{2} d x} - {\color{red}{\left(5 \int{x d x}\right)}}$$
$$$n=1$$$ を用いて、べき乗の法則 $$$\int x^{n}\, dx = \frac{x^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ を適用します:
$$4 x + \int{3 x^{2} d x} - 5 {\color{red}{\int{x d x}}}=4 x + \int{3 x^{2} d x} - 5 {\color{red}{\frac{x^{1 + 1}}{1 + 1}}}=4 x + \int{3 x^{2} d x} - 5 {\color{red}{\left(\frac{x^{2}}{2}\right)}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=3$$$ と $$$f{\left(x \right)} = x^{2}$$$ に対して適用する:
$$- \frac{5 x^{2}}{2} + 4 x + {\color{red}{\int{3 x^{2} d x}}} = - \frac{5 x^{2}}{2} + 4 x + {\color{red}{\left(3 \int{x^{2} d x}\right)}}$$
$$$n=2$$$ を用いて、べき乗の法則 $$$\int x^{n}\, dx = \frac{x^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ を適用します:
$$- \frac{5 x^{2}}{2} + 4 x + 3 {\color{red}{\int{x^{2} d x}}}=- \frac{5 x^{2}}{2} + 4 x + 3 {\color{red}{\frac{x^{1 + 2}}{1 + 2}}}=- \frac{5 x^{2}}{2} + 4 x + 3 {\color{red}{\left(\frac{x^{3}}{3}\right)}}$$
したがって、
$$\int{\left(3 x^{2} - 5 x + 4\right)d x} = x^{3} - \frac{5 x^{2}}{2} + 4 x$$
簡単化せよ:
$$\int{\left(3 x^{2} - 5 x + 4\right)d x} = \frac{x \left(2 x^{2} - 5 x + 8\right)}{2}$$
積分定数を加える:
$$\int{\left(3 x^{2} - 5 x + 4\right)d x} = \frac{x \left(2 x^{2} - 5 x + 8\right)}{2}+C$$
解答
$$$\int \left(3 x^{2} - 5 x + 4\right)\, dx = \frac{x \left(2 x^{2} - 5 x + 8\right)}{2} + C$$$A