Integralen av $$$2 - e^{\frac{x}{2}}$$$

Bestäm $$$\int \left(2 - e^{\frac{x}{2}}\right)\, dx$$$.

Integrera termvis:

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

Tillämpa konstantregeln $$$\int c\, dx = c x$$$ med $$$c=2$$$:

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

Låt $$$u=\frac{x}{2}$$$ vara.

Då $$$du=\left(\frac{x}{2}\right)^{\prime }dx = \frac{dx}{2}$$$ (stegen kan ses »), och vi har att $$$dx = 2 du$$$.

Alltså,

$$2 x - {\color{red}{\int{e^{\frac{x}{2}} d x}}} = 2 x - {\color{red}{\int{2 e^{u} d u}}}$$

Tillämpa konstantfaktorregeln $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ med $$$c=2$$$ och $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$:

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

Integralen av den exponentiella funktionen är $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$:

$$2 x - 2 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}} = 2 x - 2 {\color{red}{e^{u}}}$$

Kom ihåg att $$$u=\frac{x}{2}$$$:

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

Alltså,

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

Förenkla:

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

Lägg till integrationskonstanten:

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

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