$$$3 \cdot 2^{- x}$$$の積分

$$$\int 3 \cdot 2^{- x}\, dx$$$ 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、$$$c=3$$$ と $$$f{\left(x \right)} = 2^{- x}$$$ に対して適用する:

$${\color{red}{\int{3 \cdot 2^{- x} d x}}} = {\color{red}{\left(3 \int{2^{- x} d x}\right)}}$$

$$$u=- x$$$ 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

$$3 {\color{red}{\int{2^{- x} d x}}} = 3 {\color{red}{\int{\left(- 2^{u}\right)d u}}}$$

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=-1$$$ と $$$f{\left(u \right)} = 2^{u}$$$ に対して適用する:

$$3 {\color{red}{\int{\left(- 2^{u}\right)d u}}} = 3 {\color{red}{\left(- \int{2^{u} d u}\right)}}$$

Apply the exponential rule $$$\int{a^{u} d u} = \frac{a^{u}}{\ln{\left(a \right)}}$$$ with $$$a=2$$$:

$$- 3 {\color{red}{\int{2^{u} d u}}} = - 3 {\color{red}{\frac{2^{u}}{\ln{\left(2 \right)}}}}$$

次のことを思い出してください $$$u=- x$$$:

$$- \frac{3 \cdot 2^{{\color{red}{u}}}}{\ln{\left(2 \right)}} = - \frac{3 \cdot 2^{{\color{red}{\left(- x\right)}}}}{\ln{\left(2 \right)}}$$

したがって、

$$\int{3 \cdot 2^{- x} d x} = - \frac{3 \cdot 2^{- x}}{\ln{\left(2 \right)}}$$

積分定数を加える:

$$\int{3 \cdot 2^{- x} d x} = - \frac{3 \cdot 2^{- x}}{\ln{\left(2 \right)}}+C$$

$$$\int 3 \cdot 2^{- x}\, dx = - \frac{3 \cdot 2^{- x}}{\ln\left(2\right)} + C$$$A