$$$2 x \cos{\left(x^{2} \right)}$$$の積分

$$$\int 2 x \cos{\left(x^{2} \right)}\, dx$$$ を求めよ。

$$$u=x^{2}$$$ とする。

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

この積分は次のように書き換えられる

$${\color{red}{\int{2 x \cos{\left(x^{2} \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}}$$

余弦の積分は$$$\int{\cos{\left(u \right)} d u} = \sin{\left(u \right)}$$$:

$${\color{red}{\int{\cos{\left(u \right)} d u}}} = {\color{red}{\sin{\left(u \right)}}}$$

次のことを思い出してください $$$u=x^{2}$$$:

$$\sin{\left({\color{red}{u}} \right)} = \sin{\left({\color{red}{x^{2}}} \right)}$$

したがって、

$$\int{2 x \cos{\left(x^{2} \right)} d x} = \sin{\left(x^{2} \right)}$$

積分定数を加える:

$$\int{2 x \cos{\left(x^{2} \right)} d x} = \sin{\left(x^{2} \right)}+C$$

$$$\int 2 x \cos{\left(x^{2} \right)}\, dx = \sin{\left(x^{2} \right)} + C$$$A