$$$\frac{x - 1}{x^{5}}$$$の積分

この計算機は、手順を示しながら$$$\frac{x - 1}{x^{5}}$$$の不定積分(原始関数)を求めます。

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$$$dx$$$$$$dy$$$ などの微分記号を使わずに書いてください。
自動検出のため、空欄のままにしてください。

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入力内容

$$$\int \frac{x - 1}{x^{5}}\, dx$$$ を求めよ。

解答

Expand the expression:

$${\color{red}{\int{\frac{x - 1}{x^{5}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{x^{4}} - \frac{1}{x^{5}}\right)d x}}}$$

項別に積分せよ:

$${\color{red}{\int{\left(\frac{1}{x^{4}} - \frac{1}{x^{5}}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(- \int{\frac{1}{x^{5}} d x} + \int{\frac{1}{x^{4}} d x}\right)}}$$

$$$n=-4$$$ 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:

$$- \int{\frac{1}{x^{5}} d x} + {\color{red}{\int{\frac{1}{x^{4}} d x}}}=- \int{\frac{1}{x^{5}} d x} + {\color{red}{\int{x^{-4} d x}}}=- \int{\frac{1}{x^{5}} d x} + {\color{red}{\frac{x^{-4 + 1}}{-4 + 1}}}=- \int{\frac{1}{x^{5}} d x} + {\color{red}{\left(- \frac{x^{-3}}{3}\right)}}=- \int{\frac{1}{x^{5}} d x} + {\color{red}{\left(- \frac{1}{3 x^{3}}\right)}}$$

$$$n=-5$$$ 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:

$$- {\color{red}{\int{\frac{1}{x^{5}} d x}}} - \frac{1}{3 x^{3}}=- {\color{red}{\int{x^{-5} d x}}} - \frac{1}{3 x^{3}}=- {\color{red}{\frac{x^{-5 + 1}}{-5 + 1}}} - \frac{1}{3 x^{3}}=- {\color{red}{\left(- \frac{x^{-4}}{4}\right)}} - \frac{1}{3 x^{3}}=- {\color{red}{\left(- \frac{1}{4 x^{4}}\right)}} - \frac{1}{3 x^{3}}$$

したがって、

$$\int{\frac{x - 1}{x^{5}} d x} = - \frac{1}{3 x^{3}} + \frac{1}{4 x^{4}}$$

簡単化せよ:

$$\int{\frac{x - 1}{x^{5}} d x} = \frac{3 - 4 x}{12 x^{4}}$$

積分定数を加える:

$$\int{\frac{x - 1}{x^{5}} d x} = \frac{3 - 4 x}{12 x^{4}}+C$$

解答

$$$\int \frac{x - 1}{x^{5}}\, dx = \frac{3 - 4 x}{12 x^{4}} + C$$$A