$$$y^{23} \left(x + y\right)$$$ の $$$x$$$ に関する積分
入力内容
$$$\int y^{23} \left(x + y\right)\, dx$$$ を求めよ。
解答
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=y^{23}$$$ と $$$f{\left(x \right)} = x + y$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{y^{23} \left(x + y\right) d x}}} = {\color{red}{y^{23} \int{\left(x + y\right)d x}}}$$
項別に積分せよ:
$$y^{23} {\color{red}{\int{\left(x + y\right)d x}}} = y^{23} {\color{red}{\left(\int{x d x} + \int{y d x}\right)}}$$
$$$n=1$$$ を用いて、べき乗の法則 $$$\int x^{n}\, dx = \frac{x^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ を適用します:
$$y^{23} \left(\int{y d x} + {\color{red}{\int{x d x}}}\right)=y^{23} \left(\int{y d x} + {\color{red}{\frac{x^{1 + 1}}{1 + 1}}}\right)=y^{23} \left(\int{y d x} + {\color{red}{\left(\frac{x^{2}}{2}\right)}}\right)$$
$$$c=y$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dx = c x$$$ を適用する:
$$y^{23} \left(\frac{x^{2}}{2} + {\color{red}{\int{y d x}}}\right) = y^{23} \left(\frac{x^{2}}{2} + {\color{red}{x y}}\right)$$
したがって、
$$\int{y^{23} \left(x + y\right) d x} = y^{23} \left(\frac{x^{2}}{2} + x y\right)$$
簡単化せよ:
$$\int{y^{23} \left(x + y\right) d x} = \frac{x y^{23} \left(x + 2 y\right)}{2}$$
積分定数を加える:
$$\int{y^{23} \left(x + y\right) d x} = \frac{x y^{23} \left(x + 2 y\right)}{2}+C$$
解答
$$$\int y^{23} \left(x + y\right)\, dx = \frac{x y^{23} \left(x + 2 y\right)}{2} + C$$$A