$$$\frac{t - u}{e}$$$ の $$$t$$$ に関する積分
入力内容
$$$\int \frac{t - u}{e}\, dt$$$ 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、$$$c=e^{-1}$$$ と $$$f{\left(t \right)} = t - u$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{\frac{t - u}{e} d t}}} = {\color{red}{\frac{\int{\left(t - u\right)d t}}{e}}}$$
項別に積分せよ:
$$\frac{{\color{red}{\int{\left(t - u\right)d t}}}}{e} = \frac{{\color{red}{\left(\int{t d t} - \int{u d t}\right)}}}{e}$$
$$$n=1$$$ を用いて、べき乗の法則 $$$\int t^{n}\, dt = \frac{t^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ を適用します:
$$\frac{- \int{u d t} + {\color{red}{\int{t d t}}}}{e}=\frac{- \int{u d t} + {\color{red}{\frac{t^{1 + 1}}{1 + 1}}}}{e}=\frac{- \int{u d t} + {\color{red}{\left(\frac{t^{2}}{2}\right)}}}{e}$$
$$$c=u$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dt = c t$$$ を適用する:
$$\frac{\frac{t^{2}}{2} - {\color{red}{\int{u d t}}}}{e} = \frac{\frac{t^{2}}{2} - {\color{red}{t u}}}{e}$$
したがって、
$$\int{\frac{t - u}{e} d t} = \frac{\frac{t^{2}}{2} - t u}{e}$$
簡単化せよ:
$$\int{\frac{t - u}{e} d t} = \frac{t \left(t - 2 u\right)}{2 e}$$
積分定数を加える:
$$\int{\frac{t - u}{e} d t} = \frac{t \left(t - 2 u\right)}{2 e}+C$$
解答
$$$\int \frac{t - u}{e}\, dt = \frac{t \left(t - 2 u\right)}{2 e} + C$$$A