$$$- \frac{3}{1 - 3 x}$$$ 的積分

求$$$\int \left(- \frac{3}{1 - 3 x}\right)\, dx$$$。

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$，使用 $$$c=-3$$$ 與 $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{1 - 3 x}$$$：

$${\color{red}{\int{\left(- \frac{3}{1 - 3 x}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(- 3 \int{\frac{1}{1 - 3 x} d x}\right)}}$$

令 $$$u=1 - 3 x$$$。

則 $$$du=\left(1 - 3 x\right)^{\prime }dx = - 3 dx$$$ (步驟見»)，並可得 $$$dx = - \frac{du}{3}$$$。

因此，

$$- 3 {\color{red}{\int{\frac{1}{1 - 3 x} d x}}} = - 3 {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{3 u}\right)d u}}}$$

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$，使用 $$$c=- \frac{1}{3}$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{u}$$$：

$$- 3 {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{3 u}\right)d u}}} = - 3 {\color{red}{\left(- \frac{\int{\frac{1}{u} d u}}{3}\right)}}$$

$$$\frac{1}{u}$$$ 的積分是 $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$：

$${\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$

回顧一下 $$$u=1 - 3 x$$$：

$$\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} = \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(1 - 3 x\right)}}}\right| \right)}$$

因此，

$$\int{\left(- \frac{3}{1 - 3 x}\right)d x} = \ln{\left(\left|{3 x - 1}\right| \right)}$$

加上積分常數：

$$\int{\left(- \frac{3}{1 - 3 x}\right)d x} = \ln{\left(\left|{3 x - 1}\right| \right)}+C$$

$$$\int \left(- \frac{3}{1 - 3 x}\right)\, dx = \ln\left(\left|{3 x - 1}\right|\right) + C$$$A