$$$4 x^{2} - 3$$$の積分
入力内容
$$$\int \left(4 x^{2} - 3\right)\, dx$$$ を求めよ。
解答
項別に積分せよ:
$${\color{red}{\int{\left(4 x^{2} - 3\right)d x}}} = {\color{red}{\left(- \int{3 d x} + \int{4 x^{2} d x}\right)}}$$
$$$c=3$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dx = c x$$$ を適用する:
$$\int{4 x^{2} d x} - {\color{red}{\int{3 d x}}} = \int{4 x^{2} d x} - {\color{red}{\left(3 x\right)}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=4$$$ と $$$f{\left(x \right)} = x^{2}$$$ に対して適用する:
$$- 3 x + {\color{red}{\int{4 x^{2} d x}}} = - 3 x + {\color{red}{\left(4 \int{x^{2} d x}\right)}}$$
$$$n=2$$$ を用いて、べき乗の法則 $$$\int x^{n}\, dx = \frac{x^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ を適用します:
$$- 3 x + 4 {\color{red}{\int{x^{2} d x}}}=- 3 x + 4 {\color{red}{\frac{x^{1 + 2}}{1 + 2}}}=- 3 x + 4 {\color{red}{\left(\frac{x^{3}}{3}\right)}}$$
したがって、
$$\int{\left(4 x^{2} - 3\right)d x} = \frac{4 x^{3}}{3} - 3 x$$
簡単化せよ:
$$\int{\left(4 x^{2} - 3\right)d x} = \frac{x \left(4 x^{2} - 9\right)}{3}$$
積分定数を加える:
$$\int{\left(4 x^{2} - 3\right)d x} = \frac{x \left(4 x^{2} - 9\right)}{3}+C$$
解答
$$$\int \left(4 x^{2} - 3\right)\, dx = \frac{x \left(4 x^{2} - 9\right)}{3} + C$$$A