$$$\frac{d}{x} - 6 x - 7$$$ の $$$x$$$ に関する積分

$$$\int \left(\frac{d}{x} - 6 x - 7\right)\, dx$$$ を求めよ。

項別に積分せよ:

$${\color{red}{\int{\left(\frac{d}{x} - 6 x - 7\right)d x}}} = {\color{red}{\left(- \int{7 d x} - \int{6 x d x} + \int{\frac{d}{x} d x}\right)}}$$

$$$c=7$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dx = c x$$$ を適用する:

$$- \int{6 x d x} + \int{\frac{d}{x} d x} - {\color{red}{\int{7 d x}}} = - \int{6 x d x} + \int{\frac{d}{x} d x} - {\color{red}{\left(7 x\right)}}$$

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=6$$$ と $$$f{\left(x \right)} = x$$$ に対して適用する:

$$- 7 x + \int{\frac{d}{x} d x} - {\color{red}{\int{6 x d x}}} = - 7 x + \int{\frac{d}{x} d x} - {\color{red}{\left(6 \int{x d x}\right)}}$$

$$$n=1$$$ 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:

$$- 7 x + \int{\frac{d}{x} d x} - 6 {\color{red}{\int{x d x}}}=- 7 x + \int{\frac{d}{x} d x} - 6 {\color{red}{\frac{x^{1 + 1}}{1 + 1}}}=- 7 x + \int{\frac{d}{x} d x} - 6 {\color{red}{\left(\frac{x^{2}}{2}\right)}}$$

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=d$$$ と $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x}$$$ に対して適用する:

$$- 3 x^{2} - 7 x + {\color{red}{\int{\frac{d}{x} d x}}} = - 3 x^{2} - 7 x + {\color{red}{d \int{\frac{1}{x} d x}}}$$

$$$\frac{1}{x}$$$ の不定積分は $$$\int{\frac{1}{x} d x} = \ln{\left(\left|{x}\right| \right)}$$$ です:

$$d {\color{red}{\int{\frac{1}{x} d x}}} - 3 x^{2} - 7 x = d {\color{red}{\ln{\left(\left|{x}\right| \right)}}} - 3 x^{2} - 7 x$$

したがって、

$$\int{\left(\frac{d}{x} - 6 x - 7\right)d x} = d \ln{\left(\left|{x}\right| \right)} - 3 x^{2} - 7 x$$

積分定数を加える:

$$\int{\left(\frac{d}{x} - 6 x - 7\right)d x} = d \ln{\left(\left|{x}\right| \right)} - 3 x^{2} - 7 x+C$$

$$$\int \left(\frac{d}{x} - 6 x - 7\right)\, dx = \left(d \ln\left(\left|{x}\right|\right) - 3 x^{2} - 7 x\right) + C$$$A