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