$$$\frac{\left(y - 4\right)^{2}}{3}$$$の積分
入力内容
$$$\int \frac{\left(y - 4\right)^{2}}{3}\, dy$$$ を求めよ。
解答
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(y \right)}\, dy = c \int f{\left(y \right)}\, dy$$$ を、$$$c=\frac{1}{3}$$$ と $$$f{\left(y \right)} = \left(y - 4\right)^{2}$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{\frac{\left(y - 4\right)^{2}}{3} d y}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\left(y - 4\right)^{2} d y}}{3}\right)}}$$
$$$u=y - 4$$$ とする。
すると $$$du=\left(y - 4\right)^{\prime }dy = 1 dy$$$(手順は»で確認できます)、$$$dy = du$$$ となります。
したがって、
$$\frac{{\color{red}{\int{\left(y - 4\right)^{2} d y}}}}{3} = \frac{{\color{red}{\int{u^{2} d u}}}}{3}$$
$$$n=2$$$ 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:
$$\frac{{\color{red}{\int{u^{2} d u}}}}{3}=\frac{{\color{red}{\frac{u^{1 + 2}}{1 + 2}}}}{3}=\frac{{\color{red}{\left(\frac{u^{3}}{3}\right)}}}{3}$$
次のことを思い出してください $$$u=y - 4$$$:
$$\frac{{\color{red}{u}}^{3}}{9} = \frac{{\color{red}{\left(y - 4\right)}}^{3}}{9}$$
したがって、
$$\int{\frac{\left(y - 4\right)^{2}}{3} d y} = \frac{\left(y - 4\right)^{3}}{9}$$
積分定数を加える:
$$\int{\frac{\left(y - 4\right)^{2}}{3} d y} = \frac{\left(y - 4\right)^{3}}{9}+C$$
解答
$$$\int \frac{\left(y - 4\right)^{2}}{3}\, dy = \frac{\left(y - 4\right)^{3}}{9} + C$$$A