$$$\sin{\left(\left(x + 2\right)^{2} \right)}$$$の積分

$$$\int \sin{\left(\left(x + 2\right)^{2} \right)}\, dx$$$ を求めよ。

$$$u=x + 2$$$ とする。

すると $$$du=\left(x + 2\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$（手順は»で確認できます）、$$$dx = du$$$ となります。

この積分は次のように書き換えられる

$${\color{red}{\int{\sin{\left(\left(x + 2\right)^{2} \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\sin{\left(u^{2} \right)} d u}}}$$

この積分（フレネル正弦積分）には閉形式はありません:

$${\color{red}{\int{\sin{\left(u^{2} \right)} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} u}{\sqrt{\pi}}\right)}{2}\right)}}$$

次のことを思い出してください $$$u=x + 2$$$:

$$\frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} {\color{red}{u}}}{\sqrt{\pi}}\right)}{2} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} {\color{red}{\left(x + 2\right)}}}{\sqrt{\pi}}\right)}{2}$$

したがって、

$$\int{\sin{\left(\left(x + 2\right)^{2} \right)} d x} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} \left(x + 2\right)}{\sqrt{\pi}}\right)}{2}$$

積分定数を加える:

$$\int{\sin{\left(\left(x + 2\right)^{2} \right)} d x} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} \left(x + 2\right)}{\sqrt{\pi}}\right)}{2}+C$$

$$$\int \sin{\left(\left(x + 2\right)^{2} \right)}\, dx = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} S\left(\frac{\sqrt{2} \left(x + 2\right)}{\sqrt{\pi}}\right)}{2} + C$$$A