$$$4 t e^{t}$$$ 的積分
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求$$$\int 4 t e^{t}\, dt$$$。
解答
套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$,使用 $$$c=4$$$ 與 $$$f{\left(t \right)} = t e^{t}$$$:
$${\color{red}{\int{4 t e^{t} d t}}} = {\color{red}{\left(4 \int{t e^{t} d t}\right)}}$$
對於積分 $$$\int{t e^{t} d t}$$$,使用分部積分法 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$。
令 $$$\operatorname{u}=t$$$ 與 $$$\operatorname{dv}=e^{t} dt$$$。
則 $$$\operatorname{du}=\left(t\right)^{\prime }dt=1 dt$$$(步驟見 »),且 $$$\operatorname{v}=\int{e^{t} d t}=e^{t}$$$(步驟見 »)。
該積分變為
$$4 {\color{red}{\int{t e^{t} d t}}}=4 {\color{red}{\left(t \cdot e^{t}-\int{e^{t} \cdot 1 d t}\right)}}=4 {\color{red}{\left(t e^{t} - \int{e^{t} d t}\right)}}$$
指數函數的積分為 $$$\int{e^{t} d t} = e^{t}$$$:
$$4 t e^{t} - 4 {\color{red}{\int{e^{t} d t}}} = 4 t e^{t} - 4 {\color{red}{e^{t}}}$$
因此,
$$\int{4 t e^{t} d t} = 4 t e^{t} - 4 e^{t}$$
化簡:
$$\int{4 t e^{t} d t} = 4 \left(t - 1\right) e^{t}$$
加上積分常數:
$$\int{4 t e^{t} d t} = 4 \left(t - 1\right) e^{t}+C$$
答案
$$$\int 4 t e^{t}\, dt = 4 \left(t - 1\right) e^{t} + C$$$A