$$$9 e^{- \frac{t}{2}}$$$の積分
入力内容
$$$\int 9 e^{- \frac{t}{2}}\, dt$$$ 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、$$$c=9$$$ と $$$f{\left(t \right)} = e^{- \frac{t}{2}}$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{9 e^{- \frac{t}{2}} d t}}} = {\color{red}{\left(9 \int{e^{- \frac{t}{2}} d t}\right)}}$$
$$$u=- \frac{t}{2}$$$ とする。
すると $$$du=\left(- \frac{t}{2}\right)^{\prime }dt = - \frac{dt}{2}$$$(手順は»で確認できます)、$$$dt = - 2 du$$$ となります。
この積分は次のように書き換えられる
$$9 {\color{red}{\int{e^{- \frac{t}{2}} d t}}} = 9 {\color{red}{\int{\left(- 2 e^{u}\right)d u}}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=-2$$$ と $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$ に対して適用する:
$$9 {\color{red}{\int{\left(- 2 e^{u}\right)d u}}} = 9 {\color{red}{\left(- 2 \int{e^{u} d u}\right)}}$$
指数関数の積分は $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$です:
$$- 18 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}} = - 18 {\color{red}{e^{u}}}$$
次のことを思い出してください $$$u=- \frac{t}{2}$$$:
$$- 18 e^{{\color{red}{u}}} = - 18 e^{{\color{red}{\left(- \frac{t}{2}\right)}}}$$
したがって、
$$\int{9 e^{- \frac{t}{2}} d t} = - 18 e^{- \frac{t}{2}}$$
積分定数を加える:
$$\int{9 e^{- \frac{t}{2}} d t} = - 18 e^{- \frac{t}{2}}+C$$
解答
$$$\int 9 e^{- \frac{t}{2}}\, dt = - 18 e^{- \frac{t}{2}} + C$$$A