$$$2 x^{3} - 35 x$$$の積分
入力内容
$$$\int \left(2 x^{3} - 35 x\right)\, dx$$$ を求めよ。
解答
項別に積分せよ:
$${\color{red}{\int{\left(2 x^{3} - 35 x\right)d x}}} = {\color{red}{\left(- \int{35 x d x} + \int{2 x^{3} d x}\right)}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=35$$$ と $$$f{\left(x \right)} = x$$$ に対して適用する:
$$\int{2 x^{3} d x} - {\color{red}{\int{35 x d x}}} = \int{2 x^{3} d x} - {\color{red}{\left(35 \int{x d x}\right)}}$$
$$$n=1$$$ 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:
$$\int{2 x^{3} d x} - 35 {\color{red}{\int{x d x}}}=\int{2 x^{3} d x} - 35 {\color{red}{\frac{x^{1 + 1}}{1 + 1}}}=\int{2 x^{3} d x} - 35 {\color{red}{\left(\frac{x^{2}}{2}\right)}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ を、$$$c=2$$$ と $$$f{\left(x \right)} = x^{3}$$$ に対して適用する:
$$- \frac{35 x^{2}}{2} + {\color{red}{\int{2 x^{3} d x}}} = - \frac{35 x^{2}}{2} + {\color{red}{\left(2 \int{x^{3} d x}\right)}}$$
$$$n=3$$$ 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:
$$- \frac{35 x^{2}}{2} + 2 {\color{red}{\int{x^{3} d x}}}=- \frac{35 x^{2}}{2} + 2 {\color{red}{\frac{x^{1 + 3}}{1 + 3}}}=- \frac{35 x^{2}}{2} + 2 {\color{red}{\left(\frac{x^{4}}{4}\right)}}$$
したがって、
$$\int{\left(2 x^{3} - 35 x\right)d x} = \frac{x^{4}}{2} - \frac{35 x^{2}}{2}$$
簡単化せよ:
$$\int{\left(2 x^{3} - 35 x\right)d x} = \frac{x^{2} \left(x^{2} - 35\right)}{2}$$
積分定数を加える:
$$\int{\left(2 x^{3} - 35 x\right)d x} = \frac{x^{2} \left(x^{2} - 35\right)}{2}+C$$
解答
$$$\int \left(2 x^{3} - 35 x\right)\, dx = \frac{x^{2} \left(x^{2} - 35\right)}{2} + C$$$A