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