$$$\frac{8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}}$$$の積分

$$$\int \frac{8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}}\, dx$$$ を求めよ。

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=8$$$ と $$$f{\left(x \right)} = \frac{e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}}$$$ に対して適用する:

$${\color{red}{\int{\frac{8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}} d x}}} = {\color{red}{\left(8 \int{\frac{e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}} d x}\right)}}$$

$$$u=\operatorname{acos}{\left(x \right)}$$$ とする。

すると $$$du=\left(\operatorname{acos}{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx = - \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} dx$$$（手順は»で確認できます）、$$$\frac{dx}{\sqrt{1 - x^{2}}} = - du$$$ となります。

したがって、

$$8 {\color{red}{\int{\frac{e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}} d x}}} = 8 {\color{red}{\int{\left(- e^{u}\right)d u}}}$$

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=-1$$$ と $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$ に対して適用する:

$$8 {\color{red}{\int{\left(- e^{u}\right)d u}}} = 8 {\color{red}{\left(- \int{e^{u} d u}\right)}}$$

指数関数の積分は $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$です:

$$- 8 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}} = - 8 {\color{red}{e^{u}}}$$

次のことを思い出してください $$$u=\operatorname{acos}{\left(x \right)}$$$:

$$- 8 e^{{\color{red}{u}}} = - 8 e^{{\color{red}{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}}$$

したがって、

$$\int{\frac{8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}} d x} = - 8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}$$

積分定数を加える:

$$\int{\frac{8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}} d x} = - 8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}+C$$

$$$\int \frac{8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}}}{\sqrt{1 - x^{2}}}\, dx = - 8 e^{\operatorname{acos}{\left(x \right)}} + C$$$A