$$$10^{- x}$$$の積分
入力内容
$$$\int 10^{- x}\, dx$$$ を求めよ。
解答
$$$u=- x$$$ とする。
すると $$$du=\left(- x\right)^{\prime }dx = - dx$$$(手順は»で確認できます)、$$$dx = - du$$$ となります。
この積分は次のように書き換えられる
$${\color{red}{\int{10^{- x} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(- 10^{u}\right)d u}}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=-1$$$ と $$$f{\left(u \right)} = 10^{u}$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{\left(- 10^{u}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \int{10^{u} d u}\right)}}$$
Apply the exponential rule $$$\int{a^{u} d u} = \frac{a^{u}}{\ln{\left(a \right)}}$$$ with $$$a=10$$$:
$$- {\color{red}{\int{10^{u} d u}}} = - {\color{red}{\frac{10^{u}}{\ln{\left(10 \right)}}}}$$
次のことを思い出してください $$$u=- x$$$:
$$- \frac{10^{{\color{red}{u}}}}{\ln{\left(10 \right)}} = - \frac{10^{{\color{red}{\left(- x\right)}}}}{\ln{\left(10 \right)}}$$
したがって、
$$\int{10^{- x} d x} = - \frac{10^{- x}}{\ln{\left(10 \right)}}$$
積分定数を加える:
$$\int{10^{- x} d x} = - \frac{10^{- x}}{\ln{\left(10 \right)}}+C$$
解答
$$$\int 10^{- x}\, dx = - \frac{10^{- x}}{\ln\left(10\right)} + C$$$A