$$$x^{2} \left(x^{3} - 5\right)^{7}$$$の積分

$$$\int x^{2} \left(x^{3} - 5\right)^{7}\, dx$$$ を求めよ。

$$$u=x^{3} - 5$$$ とする。

すると $$$du=\left(x^{3} - 5\right)^{\prime }dx = 3 x^{2} dx$$$（手順は»で確認できます）、$$$x^{2} dx = \frac{du}{3}$$$ となります。

したがって、

$${\color{red}{\int{x^{2} \left(x^{3} - 5\right)^{7} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{u^{7}}{3} d u}}}$$

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=\frac{1}{3}$$$ と $$$f{\left(u \right)} = u^{7}$$$ に対して適用する:

$${\color{red}{\int{\frac{u^{7}}{3} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{u^{7} d u}}{3}\right)}}$$

$$$n=7$$$ を用いて、べき乗の法則 $$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ を適用します:

$$\frac{{\color{red}{\int{u^{7} d u}}}}{3}=\frac{{\color{red}{\frac{u^{1 + 7}}{1 + 7}}}}{3}=\frac{{\color{red}{\left(\frac{u^{8}}{8}\right)}}}{3}$$

次のことを思い出してください $$$u=x^{3} - 5$$$:

$$\frac{{\color{red}{u}}^{8}}{24} = \frac{{\color{red}{\left(x^{3} - 5\right)}}^{8}}{24}$$

したがって、

$$\int{x^{2} \left(x^{3} - 5\right)^{7} d x} = \frac{\left(x^{3} - 5\right)^{8}}{24}$$

積分定数を加える:

$$\int{x^{2} \left(x^{3} - 5\right)^{7} d x} = \frac{\left(x^{3} - 5\right)^{8}}{24}+C$$

$$$\int x^{2} \left(x^{3} - 5\right)^{7}\, dx = \frac{\left(x^{3} - 5\right)^{8}}{24} + C$$$A