$$$e^{- \frac{3 x}{4}}$$$の積分
入力内容
$$$\int e^{- \frac{3 x}{4}}\, dx$$$ を求めよ。
解答
$$$u=- \frac{3 x}{4}$$$ とする。
すると $$$du=\left(- \frac{3 x}{4}\right)^{\prime }dx = - \frac{3 dx}{4}$$$(手順は»で確認できます)、$$$dx = - \frac{4 du}{3}$$$ となります。
したがって、
$${\color{red}{\int{e^{- \frac{3 x}{4}} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{4 e^{u}}{3}\right)d u}}}$$
定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=- \frac{4}{3}$$$ と $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$ に対して適用する:
$${\color{red}{\int{\left(- \frac{4 e^{u}}{3}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \frac{4 \int{e^{u} d u}}{3}\right)}}$$
指数関数の積分は $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$です:
$$- \frac{4 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}}}{3} = - \frac{4 {\color{red}{e^{u}}}}{3}$$
次のことを思い出してください $$$u=- \frac{3 x}{4}$$$:
$$- \frac{4 e^{{\color{red}{u}}}}{3} = - \frac{4 e^{{\color{red}{\left(- \frac{3 x}{4}\right)}}}}{3}$$
したがって、
$$\int{e^{- \frac{3 x}{4}} d x} = - \frac{4 e^{- \frac{3 x}{4}}}{3}$$
積分定数を加える:
$$\int{e^{- \frac{3 x}{4}} d x} = - \frac{4 e^{- \frac{3 x}{4}}}{3}+C$$
解答
$$$\int e^{- \frac{3 x}{4}}\, dx = - \frac{4 e^{- \frac{3 x}{4}}}{3} + C$$$A