$$$x - \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}$$$の積分

この計算機は、手順を示しながら$$$x - \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}$$$の不定積分(原始関数)を求めます。

関連する計算機: 定積分・広義積分計算機

$$$dx$$$$$$dy$$$ などの微分記号を使わずに書いてください。
自動検出のため、空欄のままにしてください。

計算機が計算を実行できなかった場合、エラーを見つけた場合、またはご提案・フィードバックがある場合は、お問い合わせください

入力内容

$$$\int \left(x - \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right)\, dx$$$ を求めよ。

解答

項別に積分せよ:

$${\color{red}{\int{\left(x - \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\int{x d x} - \int{\frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}} d x}\right)}}$$

$$$n=1$$$ 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:

$$- \int{\frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}} d x} + {\color{red}{\int{x d x}}}=- \int{\frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}} d x} + {\color{red}{\frac{x^{1 + 1}}{1 + 1}}}=- \int{\frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}} d x} + {\color{red}{\left(\frac{x^{2}}{2}\right)}}$$

$$$u=x - 1$$$ とする。

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

したがって、

$$\frac{x^{2}}{2} - {\color{red}{\int{\frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}} d x}}} = \frac{x^{2}}{2} - {\color{red}{\int{\frac{1}{u^{2}} d u}}}$$

$$$n=-2$$$ を用いて、べき乗の法則 $$$\int u^{n}\, du = \frac{u^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$ を適用します:

$$\frac{x^{2}}{2} - {\color{red}{\int{\frac{1}{u^{2}} d u}}}=\frac{x^{2}}{2} - {\color{red}{\int{u^{-2} d u}}}=\frac{x^{2}}{2} - {\color{red}{\frac{u^{-2 + 1}}{-2 + 1}}}=\frac{x^{2}}{2} - {\color{red}{\left(- u^{-1}\right)}}=\frac{x^{2}}{2} - {\color{red}{\left(- \frac{1}{u}\right)}}$$

次のことを思い出してください $$$u=x - 1$$$:

$$\frac{x^{2}}{2} + {\color{red}{u}}^{-1} = \frac{x^{2}}{2} + {\color{red}{\left(x - 1\right)}}^{-1}$$

したがって、

$$\int{\left(x - \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right)d x} = \frac{x^{2}}{2} + \frac{1}{x - 1}$$

簡単化せよ:

$$\int{\left(x - \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right)d x} = \frac{x^{2} \left(x - 1\right) + 2}{2 \left(x - 1\right)}$$

積分定数を加える:

$$\int{\left(x - \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right)d x} = \frac{x^{2} \left(x - 1\right) + 2}{2 \left(x - 1\right)}+C$$

解答

$$$\int \left(x - \frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}}\right)\, dx = \frac{x^{2} \left(x - 1\right) + 2}{2 \left(x - 1\right)} + C$$$A


Please try a new game Rotatly