$$$e - \ln\left(x + 1\right)$$$の積分

$$$\int \left(e - \ln\left(x + 1\right)\right)\, dx$$$ を求めよ。

項別に積分せよ:

$${\color{red}{\int{\left(e - \ln{\left(x + 1 \right)}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\int{e d x} - \int{\ln{\left(x + 1 \right)} d x}\right)}}$$

$$$c=e$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dx = c x$$$ を適用する:

$$- \int{\ln{\left(x + 1 \right)} d x} + {\color{red}{\int{e d x}}} = - \int{\ln{\left(x + 1 \right)} d x} + {\color{red}{e x}}$$

$$$u=x + 1$$$ とする。

すると $$$du=\left(x + 1\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$（手順は»で確認できます）、$$$dx = du$$$ となります。

この積分は次のように書き換えられる

$$e x - {\color{red}{\int{\ln{\left(x + 1 \right)} d x}}} = e x - {\color{red}{\int{\ln{\left(u \right)} d u}}}$$

積分 $$$\int{\ln{\left(u \right)} d u}$$$ には、部分積分法$$$\int \operatorname{\kappa} \operatorname{dv} = \operatorname{\kappa}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{d\kappa}$$$を用いてください。

$$$\operatorname{\kappa}=\ln{\left(u \right)}$$$ と $$$\operatorname{dv}=du$$$ とする。

したがって、$$$\operatorname{d\kappa}=\left(\ln{\left(u \right)}\right)^{\prime }du=\frac{du}{u}$$$（手順は»を参照）および$$$\operatorname{v}=\int{1 d u}=u$$$（手順は»を参照）。

したがって、

$$e x - {\color{red}{\int{\ln{\left(u \right)} d u}}}=e x - {\color{red}{\left(\ln{\left(u \right)} \cdot u-\int{u \cdot \frac{1}{u} d u}\right)}}=e x - {\color{red}{\left(u \ln{\left(u \right)} - \int{1 d u}\right)}}$$

$$$c=1$$$ に対して定数則 $$$\int c\, du = c u$$$ を適用する:

$$- u \ln{\left(u \right)} + e x + {\color{red}{\int{1 d u}}} = - u \ln{\left(u \right)} + e x + {\color{red}{u}}$$

次のことを思い出してください $$$u=x + 1$$$:

$$e x + {\color{red}{u}} - {\color{red}{u}} \ln{\left({\color{red}{u}} \right)} = e x + {\color{red}{\left(x + 1\right)}} - {\color{red}{\left(x + 1\right)}} \ln{\left({\color{red}{\left(x + 1\right)}} \right)}$$

したがって、

$$\int{\left(e - \ln{\left(x + 1 \right)}\right)d x} = x + e x - \left(x + 1\right) \ln{\left(x + 1 \right)} + 1$$

積分定数を加える（式から定数を取り除く）：

$$\int{\left(e - \ln{\left(x + 1 \right)}\right)d x} = x + e x - \left(x + 1\right) \ln{\left(x + 1 \right)}+C$$

$$$\int \left(e - \ln\left(x + 1\right)\right)\, dx = \left(x + e x - \left(x + 1\right) \ln\left(x + 1\right)\right) + C$$$A