$$$2^{\sqrt{x}}$$$의 적분

$$$\int 2^{\sqrt{x}}\, dx$$$을(를) 구하시오.

밑변환:

$${\color{red}{\int{2^{\sqrt{x}} d x}}} = {\color{red}{\int{e^{\sqrt{x} \ln{\left(2 \right)}} d x}}}$$

$$$u=\sqrt{x} \ln{\left(2 \right)}$$$라 하자.

그러면 $$$du=\left(\sqrt{x} \ln{\left(2 \right)}\right)^{\prime }dx = \frac{\ln{\left(2 \right)}}{2 \sqrt{x}} dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$\frac{dx}{\sqrt{x}} = \frac{2 du}{\ln{\left(2 \right)}}$$$임을 얻습니다.

따라서,

$${\color{red}{\int{e^{\sqrt{x} \ln{\left(2 \right)}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{2 u e^{u}}{\ln{\left(2 \right)}^{2}} d u}}}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=\frac{2}{\ln{\left(2 \right)}^{2}}$$$와 $$$f{\left(u \right)} = u e^{u}$$$에 적용하세요:

$${\color{red}{\int{\frac{2 u e^{u}}{\ln{\left(2 \right)}^{2}} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{2 \int{u e^{u} d u}}{\ln{\left(2 \right)}^{2}}\right)}}$$

적분 $$$\int{u e^{u} d u}$$$에 대해서는 부분적분법 $$$\int \operatorname{\theta} \operatorname{dv} = \operatorname{\theta}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{d\theta}$$$을 사용하십시오.

$$$\operatorname{\theta}=u$$$와 $$$\operatorname{dv}=e^{u} du$$$라고 하자.

그러면 $$$\operatorname{d\theta}=\left(u\right)^{\prime }du=1 du$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음) 및 $$$\operatorname{v}=\int{e^{u} d u}=e^{u}$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음).

따라서,

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

지수 함수의 적분은 $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$입니다:

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

다음 $$$u=\sqrt{x} \ln{\left(2 \right)}$$$을 기억하라:

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

따라서,

$$\int{2^{\sqrt{x}} d x} = \frac{2 \left(\sqrt{x} e^{\sqrt{x} \ln{\left(2 \right)}} \ln{\left(2 \right)} - e^{\sqrt{x} \ln{\left(2 \right)}}\right)}{\ln{\left(2 \right)}^{2}}$$

간단히 하시오:

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

적분 상수를 추가하세요:

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

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