$$$e^{- \frac{x}{30}}$$$の積分
入力内容
$$$\int e^{- \frac{x}{30}}\, dx$$$ を求めよ。
解答
$$$u=- \frac{x}{30}$$$ とする。
すると $$$du=\left(- \frac{x}{30}\right)^{\prime }dx = - \frac{dx}{30}$$$(手順は»で確認できます)、$$$dx = - 30 du$$$ となります。
この積分は次のように書き換えられる
$${\color{red}{\int{e^{- \frac{x}{30}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(- 30 e^{u}\right)d u}}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=-30$$$ と $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{\left(- 30 e^{u}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- 30 \int{e^{u} d u}\right)}}$$
指数関数の積分は $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$です:
$$- 30 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}} = - 30 {\color{red}{e^{u}}}$$
次のことを思い出してください $$$u=- \frac{x}{30}$$$:
$$- 30 e^{{\color{red}{u}}} = - 30 e^{{\color{red}{\left(- \frac{x}{30}\right)}}}$$
したがって、
$$\int{e^{- \frac{x}{30}} d x} = - 30 e^{- \frac{x}{30}}$$
積分定数を加える:
$$\int{e^{- \frac{x}{30}} d x} = - 30 e^{- \frac{x}{30}}+C$$
解答
$$$\int e^{- \frac{x}{30}}\, dx = - 30 e^{- \frac{x}{30}} + C$$$A