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