$$$2 t e^{- 5 t}$$$의 적분
사용자 입력
$$$\int 2 t e^{- 5 t}\, dt$$$을(를) 구하시오.
풀이
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$을 $$$c=2$$$와 $$$f{\left(t \right)} = t e^{- 5 t}$$$에 적용하세요:
$${\color{red}{\int{2 t e^{- 5 t} d t}}} = {\color{red}{\left(2 \int{t e^{- 5 t} d t}\right)}}$$
적분 $$$\int{t e^{- 5 t} d t}$$$에 대해서는 부분적분법 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$을 사용하십시오.
$$$\operatorname{u}=t$$$와 $$$\operatorname{dv}=e^{- 5 t} dt$$$라고 하자.
그러면 $$$\operatorname{du}=\left(t\right)^{\prime }dt=1 dt$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음) 및 $$$\operatorname{v}=\int{e^{- 5 t} d t}=- \frac{e^{- 5 t}}{5}$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음).
적분은 다음과 같이 됩니다.
$$2 {\color{red}{\int{t e^{- 5 t} d t}}}=2 {\color{red}{\left(t \cdot \left(- \frac{e^{- 5 t}}{5}\right)-\int{\left(- \frac{e^{- 5 t}}{5}\right) \cdot 1 d t}\right)}}=2 {\color{red}{\left(- \frac{t e^{- 5 t}}{5} - \int{\left(- \frac{e^{- 5 t}}{5}\right)d t}\right)}}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$을 $$$c=- \frac{1}{5}$$$와 $$$f{\left(t \right)} = e^{- 5 t}$$$에 적용하세요:
$$- \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} - 2 {\color{red}{\int{\left(- \frac{e^{- 5 t}}{5}\right)d t}}} = - \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} - 2 {\color{red}{\left(- \frac{\int{e^{- 5 t} d t}}{5}\right)}}$$
$$$u=- 5 t$$$라 하자.
그러면 $$$du=\left(- 5 t\right)^{\prime }dt = - 5 dt$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dt = - \frac{du}{5}$$$임을 얻습니다.
따라서,
$$- \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} + \frac{2 {\color{red}{\int{e^{- 5 t} d t}}}}{5} = - \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} + \frac{2 {\color{red}{\int{\left(- \frac{e^{u}}{5}\right)d u}}}}{5}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=- \frac{1}{5}$$$와 $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$에 적용하세요:
$$- \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} + \frac{2 {\color{red}{\int{\left(- \frac{e^{u}}{5}\right)d u}}}}{5} = - \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} + \frac{2 {\color{red}{\left(- \frac{\int{e^{u} d u}}{5}\right)}}}{5}$$
지수 함수의 적분은 $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$입니다:
$$- \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} - \frac{2 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}}}{25} = - \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} - \frac{2 {\color{red}{e^{u}}}}{25}$$
다음 $$$u=- 5 t$$$을 기억하라:
$$- \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} - \frac{2 e^{{\color{red}{u}}}}{25} = - \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} - \frac{2 e^{{\color{red}{\left(- 5 t\right)}}}}{25}$$
따라서,
$$\int{2 t e^{- 5 t} d t} = - \frac{2 t e^{- 5 t}}{5} - \frac{2 e^{- 5 t}}{25}$$
간단히 하시오:
$$\int{2 t e^{- 5 t} d t} = \frac{2 \left(- 5 t - 1\right) e^{- 5 t}}{25}$$
적분 상수를 추가하세요:
$$\int{2 t e^{- 5 t} d t} = \frac{2 \left(- 5 t - 1\right) e^{- 5 t}}{25}+C$$
정답
$$$\int 2 t e^{- 5 t}\, dt = \frac{2 \left(- 5 t - 1\right) e^{- 5 t}}{25} + C$$$A