$$$x e^{\frac{x}{5}}$$$의 적분
사용자 입력
$$$\int x e^{\frac{x}{5}}\, dx$$$을(를) 구하시오.
풀이
적분 $$$\int{x e^{\frac{x}{5}} d x}$$$에 대해서는 부분적분법 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$을 사용하십시오.
$$$\operatorname{u}=x$$$와 $$$\operatorname{dv}=e^{\frac{x}{5}} dx$$$라고 하자.
그러면 $$$\operatorname{du}=\left(x\right)^{\prime }dx=1 dx$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음) 및 $$$\operatorname{v}=\int{e^{\frac{x}{5}} d x}=5 e^{\frac{x}{5}}$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음).
따라서,
$${\color{red}{\int{x e^{\frac{x}{5}} d x}}}={\color{red}{\left(x \cdot 5 e^{\frac{x}{5}}-\int{5 e^{\frac{x}{5}} \cdot 1 d x}\right)}}={\color{red}{\left(5 x e^{\frac{x}{5}} - \int{5 e^{\frac{x}{5}} d x}\right)}}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=5$$$와 $$$f{\left(x \right)} = e^{\frac{x}{5}}$$$에 적용하세요:
$$5 x e^{\frac{x}{5}} - {\color{red}{\int{5 e^{\frac{x}{5}} d x}}} = 5 x e^{\frac{x}{5}} - {\color{red}{\left(5 \int{e^{\frac{x}{5}} d x}\right)}}$$
$$$u=\frac{x}{5}$$$라 하자.
그러면 $$$du=\left(\frac{x}{5}\right)^{\prime }dx = \frac{dx}{5}$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = 5 du$$$임을 얻습니다.
따라서,
$$5 x e^{\frac{x}{5}} - 5 {\color{red}{\int{e^{\frac{x}{5}} d x}}} = 5 x e^{\frac{x}{5}} - 5 {\color{red}{\int{5 e^{u} d u}}}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=5$$$와 $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$에 적용하세요:
$$5 x e^{\frac{x}{5}} - 5 {\color{red}{\int{5 e^{u} d u}}} = 5 x e^{\frac{x}{5}} - 5 {\color{red}{\left(5 \int{e^{u} d u}\right)}}$$
지수 함수의 적분은 $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$입니다:
$$5 x e^{\frac{x}{5}} - 25 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}} = 5 x e^{\frac{x}{5}} - 25 {\color{red}{e^{u}}}$$
다음 $$$u=\frac{x}{5}$$$을 기억하라:
$$5 x e^{\frac{x}{5}} - 25 e^{{\color{red}{u}}} = 5 x e^{\frac{x}{5}} - 25 e^{{\color{red}{\left(\frac{x}{5}\right)}}}$$
따라서,
$$\int{x e^{\frac{x}{5}} d x} = 5 x e^{\frac{x}{5}} - 25 e^{\frac{x}{5}}$$
간단히 하시오:
$$\int{x e^{\frac{x}{5}} d x} = 5 \left(x - 5\right) e^{\frac{x}{5}}$$
적분 상수를 추가하세요:
$$\int{x e^{\frac{x}{5}} d x} = 5 \left(x - 5\right) e^{\frac{x}{5}}+C$$
정답
$$$\int x e^{\frac{x}{5}}\, dx = 5 \left(x - 5\right) e^{\frac{x}{5}} + C$$$A