$$$\left(e^{x} + 2\right) e^{- x}$$$ 的积分

求$$$\int \left(e^{x} + 2\right) e^{- x}\, dx$$$。

Expand the expression:

$${\color{red}{\int{\left(e^{x} + 2\right) e^{- x} d x}}} = {\color{red}{\int{\left(1 + 2 e^{- x}\right)d x}}}$$

逐项积分：

$${\color{red}{\int{\left(1 + 2 e^{- x}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(\int{1 d x} + \int{2 e^{- x} d x}\right)}}$$

应用常数法则 $$$\int c\, dx = c x$$$，使用 $$$c=1$$$：

$$\int{2 e^{- x} d x} + {\color{red}{\int{1 d x}}} = \int{2 e^{- x} d x} + {\color{red}{x}}$$

对 $$$c=2$$$ 和 $$$f{\left(x \right)} = e^{- x}$$$ 应用常数倍法则 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$：

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

设$$$u=- x$$$。

则$$$du=\left(- x\right)^{\prime }dx = - dx$$$ (步骤见»)，并有$$$dx = - du$$$。

所以，

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

对 $$$c=-1$$$ 和 $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$ 应用常数倍法则 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$：

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

指数函数的积分为 $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$：

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

回忆一下 $$$u=- x$$$:

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

因此，

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

加上积分常数：

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

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