$$$x$$$에 대한 $$$22 i a^{2} b^{x - 1} n t x$$$의 적분
사용자 입력
$$$\int 22 i a^{2} b^{x - 1} n t x\, dx$$$을(를) 구하시오.
풀이
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=22 i a^{2} n t$$$와 $$$f{\left(x \right)} = b^{x - 1} x$$$에 적용하세요:
$${\color{red}{\int{22 i a^{2} b^{x - 1} n t x d x}}} = {\color{red}{\left(22 i a^{2} n t \int{b^{x - 1} x d x}\right)}}$$
적분 $$$\int{b^{x - 1} x d x}$$$에 대해서는 부분적분법 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$을 사용하십시오.
$$$\operatorname{u}=x$$$와 $$$\operatorname{dv}=b^{x - 1} dx$$$라고 하자.
그러면 $$$\operatorname{du}=\left(x\right)^{\prime }dx=1 dx$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음) 및 $$$\operatorname{v}=\int{b^{x - 1} d x}=\frac{b^{x - 1}}{\ln{\left(b \right)}}$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음).
따라서,
$$22 i a^{2} n t {\color{red}{\int{b^{x - 1} x d x}}}=22 i a^{2} n t {\color{red}{\left(x \cdot \frac{b^{x - 1}}{\ln{\left(b \right)}}-\int{\frac{b^{x - 1}}{\ln{\left(b \right)}} \cdot 1 d x}\right)}}=22 i a^{2} n t {\color{red}{\left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - \int{\frac{b^{x - 1}}{\ln{\left(b \right)}} d x}\right)}}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=\frac{1}{\ln{\left(b \right)}}$$$와 $$$f{\left(x \right)} = b^{x - 1}$$$에 적용하세요:
$$22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - {\color{red}{\int{\frac{b^{x - 1}}{\ln{\left(b \right)}} d x}}}\right) = 22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - {\color{red}{\frac{\int{b^{x - 1} d x}}{\ln{\left(b \right)}}}}\right)$$
$$$u=x - 1$$$라 하자.
그러면 $$$du=\left(x - 1\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = du$$$임을 얻습니다.
따라서,
$$22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - \frac{{\color{red}{\int{b^{x - 1} d x}}}}{\ln{\left(b \right)}}\right) = 22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - \frac{{\color{red}{\int{b^{u} d u}}}}{\ln{\left(b \right)}}\right)$$
Apply the exponential rule $$$\int{a^{u} d u} = \frac{a^{u}}{\ln{\left(a \right)}}$$$ with $$$a=b$$$:
$$22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - \frac{{\color{red}{\int{b^{u} d u}}}}{\ln{\left(b \right)}}\right) = 22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - \frac{{\color{red}{\frac{b^{u}}{\ln{\left(b \right)}}}}}{\ln{\left(b \right)}}\right)$$
다음 $$$u=x - 1$$$을 기억하라:
$$22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - \frac{b^{{\color{red}{u}}}}{\ln{\left(b \right)}^{2}}\right) = 22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - \frac{b^{{\color{red}{\left(x - 1\right)}}}}{\ln{\left(b \right)}^{2}}\right)$$
따라서,
$$\int{22 i a^{2} b^{x - 1} n t x d x} = 22 i a^{2} n t \left(\frac{b^{x - 1} x}{\ln{\left(b \right)}} - \frac{b^{x - 1}}{\ln{\left(b \right)}^{2}}\right)$$
간단히 하시오:
$$\int{22 i a^{2} b^{x - 1} n t x d x} = \frac{22 i a^{2} b^{x - 1} n t \left(x \ln{\left(b \right)} - 1\right)}{\ln{\left(b \right)}^{2}}$$
적분 상수를 추가하세요:
$$\int{22 i a^{2} b^{x - 1} n t x d x} = \frac{22 i a^{2} b^{x - 1} n t \left(x \ln{\left(b \right)} - 1\right)}{\ln{\left(b \right)}^{2}}+C$$
정답
$$$\int 22 i a^{2} b^{x - 1} n t x\, dx = \frac{22 i a^{2} b^{x - 1} n t \left(x \ln\left(b\right) - 1\right)}{\ln^{2}\left(b\right)} + C$$$A