$$$- \frac{2 x}{3} - 1$$$の積分
入力内容
$$$\int \left(- \frac{2 x}{3} - 1\right)\, dx$$$ を求めよ。
解答
項別に積分せよ:
$${\color{red}{\int{\left(- \frac{2 x}{3} - 1\right)d x}}} = {\color{red}{\left(- \int{1 d x} - \int{\frac{2 x}{3} d x}\right)}}$$
$$$c=1$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dx = c x$$$ を適用する:
$$- \int{\frac{2 x}{3} d x} - {\color{red}{\int{1 d x}}} = - \int{\frac{2 x}{3} d x} - {\color{red}{x}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=\frac{2}{3}$$$ と $$$f{\left(x \right)} = x$$$ に対して適用する:
$$- x - {\color{red}{\int{\frac{2 x}{3} d x}}} = - x - {\color{red}{\left(\frac{2 \int{x d x}}{3}\right)}}$$
$$$n=1$$$ 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:
$$- x - \frac{2 {\color{red}{\int{x d x}}}}{3}=- x - \frac{2 {\color{red}{\frac{x^{1 + 1}}{1 + 1}}}}{3}=- x - \frac{2 {\color{red}{\left(\frac{x^{2}}{2}\right)}}}{3}$$
したがって、
$$\int{\left(- \frac{2 x}{3} - 1\right)d x} = - \frac{x^{2}}{3} - x$$
簡単化せよ:
$$\int{\left(- \frac{2 x}{3} - 1\right)d x} = \frac{x \left(- x - 3\right)}{3}$$
積分定数を加える:
$$\int{\left(- \frac{2 x}{3} - 1\right)d x} = \frac{x \left(- x - 3\right)}{3}+C$$
解答
$$$\int \left(- \frac{2 x}{3} - 1\right)\, dx = \frac{x \left(- x - 3\right)}{3} + C$$$A