$$$a^{- x}$$$ の $$$x$$$ に関する積分

$$$\int a^{- x}\, dx$$$ を求めよ。

$$$u=- x$$$ 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。

積分は次のようになります

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

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

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

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

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

次のことを思い出してください $$$u=- x$$$:

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

したがって、

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

積分定数を加える:

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

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