$$$e^{x} - e^{- 2 x}$$$ 的積分
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求$$$\int \left(e^{x} - e^{- 2 x}\right)\, dx$$$。
解答
逐項積分:
$${\color{red}{\int{\left(e^{x} - e^{- 2 x}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(- \int{e^{- 2 x} d x} + \int{e^{x} d x}\right)}}$$
令 $$$u=- 2 x$$$。
則 $$$du=\left(- 2 x\right)^{\prime }dx = - 2 dx$$$ (步驟見»),並可得 $$$dx = - \frac{du}{2}$$$。
該積分變為
$$\int{e^{x} d x} - {\color{red}{\int{e^{- 2 x} d x}}} = \int{e^{x} d x} - {\color{red}{\int{\left(- \frac{e^{u}}{2}\right)d u}}}$$
套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$,使用 $$$c=- \frac{1}{2}$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$:
$$\int{e^{x} d x} - {\color{red}{\int{\left(- \frac{e^{u}}{2}\right)d u}}} = \int{e^{x} d x} - {\color{red}{\left(- \frac{\int{e^{u} d u}}{2}\right)}}$$
指數函數的積分為 $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$:
$$\int{e^{x} d x} + \frac{{\color{red}{\int{e^{u} d u}}}}{2} = \int{e^{x} d x} + \frac{{\color{red}{e^{u}}}}{2}$$
回顧一下 $$$u=- 2 x$$$:
$$\int{e^{x} d x} + \frac{e^{{\color{red}{u}}}}{2} = \int{e^{x} d x} + \frac{e^{{\color{red}{\left(- 2 x\right)}}}}{2}$$
指數函數的積分為 $$$\int{e^{x} d x} = e^{x}$$$:
$${\color{red}{\int{e^{x} d x}}} + \frac{e^{- 2 x}}{2} = {\color{red}{e^{x}}} + \frac{e^{- 2 x}}{2}$$
因此,
$$\int{\left(e^{x} - e^{- 2 x}\right)d x} = e^{x} + \frac{e^{- 2 x}}{2}$$
加上積分常數:
$$\int{\left(e^{x} - e^{- 2 x}\right)d x} = e^{x} + \frac{e^{- 2 x}}{2}+C$$
答案
$$$\int \left(e^{x} - e^{- 2 x}\right)\, dx = \left(e^{x} + \frac{e^{- 2 x}}{2}\right) + C$$$A