$$$\frac{e^{2 x}}{2}$$$の積分

$$$\int \frac{e^{2 x}}{2}\, dx$$$ 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、$$$c=\frac{1}{2}$$$ と $$$f{\left(x \right)} = e^{2 x}$$$ に対して適用する:

$${\color{red}{\int{\frac{e^{2 x}}{2} d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{e^{2 x} d x}}{2}\right)}}$$

$$$u=2 x$$$ とする。

すると $$$du=\left(2 x\right)^{\prime }dx = 2 dx$$$（手順は»で確認できます）、$$$dx = \frac{du}{2}$$$ となります。

この積分は次のように書き換えられる

$$\frac{{\color{red}{\int{e^{2 x} d x}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\int{\frac{e^{u}}{2} d u}}}}{2}$$

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

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

指数関数の積分は $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$です:

$$\frac{{\color{red}{\int{e^{u} d u}}}}{4} = \frac{{\color{red}{e^{u}}}}{4}$$

次のことを思い出してください $$$u=2 x$$$:

$$\frac{e^{{\color{red}{u}}}}{4} = \frac{e^{{\color{red}{\left(2 x\right)}}}}{4}$$

したがって、

$$\int{\frac{e^{2 x}}{2} d x} = \frac{e^{2 x}}{4}$$

積分定数を加える:

$$\int{\frac{e^{2 x}}{2} d x} = \frac{e^{2 x}}{4}+C$$

$$$\int \frac{e^{2 x}}{2}\, dx = \frac{e^{2 x}}{4} + C$$$A