$$$\frac{2^{- t}}{5}$$$の積分
入力内容
$$$\int \frac{2^{- t}}{5}\, dt$$$ を求めよ。
解答
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$ を、$$$c=\frac{1}{5}$$$ と $$$f{\left(t \right)} = 2^{- t}$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{\frac{2^{- t}}{5} d t}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{2^{- t} d t}}{5}\right)}}$$
$$$u=- t$$$ とする。
すると $$$du=\left(- t\right)^{\prime }dt = - dt$$$(手順は»で確認できます)、$$$dt = - du$$$ となります。
したがって、
$$\frac{{\color{red}{\int{2^{- t} d t}}}}{5} = \frac{{\color{red}{\int{\left(- 2^{u}\right)d u}}}}{5}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=-1$$$ と $$$f{\left(u \right)} = 2^{u}$$$ に対して適用する:
$$\frac{{\color{red}{\int{\left(- 2^{u}\right)d u}}}}{5} = \frac{{\color{red}{\left(- \int{2^{u} d u}\right)}}}{5}$$
Apply the exponential rule $$$\int{a^{u} d u} = \frac{a^{u}}{\ln{\left(a \right)}}$$$ with $$$a=2$$$:
$$- \frac{{\color{red}{\int{2^{u} d u}}}}{5} = - \frac{{\color{red}{\frac{2^{u}}{\ln{\left(2 \right)}}}}}{5}$$
次のことを思い出してください $$$u=- t$$$:
$$- \frac{2^{{\color{red}{u}}}}{5 \ln{\left(2 \right)}} = - \frac{2^{{\color{red}{\left(- t\right)}}}}{5 \ln{\left(2 \right)}}$$
したがって、
$$\int{\frac{2^{- t}}{5} d t} = - \frac{2^{- t}}{5 \ln{\left(2 \right)}}$$
積分定数を加える:
$$\int{\frac{2^{- t}}{5} d t} = - \frac{2^{- t}}{5 \ln{\left(2 \right)}}+C$$
解答
$$$\int \frac{2^{- t}}{5}\, dt = - \frac{2^{- t}}{5 \ln\left(2\right)} + C$$$A