Calcul infinitésimal Exemples

$\int 3 x e^{0.5 x^{2}} d x$

Étape 1

Comme $3$ est constant par rapport à $x$ , placez $3$ en dehors de l’intégrale.

$3 \int x e^{0.5 x^{2}} d x$

Étape 2

Laissez $u_{2} = e^{0.5 x^{2}}$ . Alors $d u_{2} = x e^{0.5 x^{2}} d x$ , donc $\frac{1}{x e^{0.5 x^{2}}} d u_{2} = d x$ . Réécrivez avec $u_{2}$ et $d$ $u_{2}$ .

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Étape 2.1

Laissez $u_{2} = e^{0.5 x^{2}}$ . Déterminez $\frac{d u_{2}}{d x}$ .

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Étape 2.1.1

Différenciez $e^{0.5 x^{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [e^{0.5 x^{2}}]$

Étape 2.1.2

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ est $f' (g (x)) g' (x)$ où $f (x) = e^{x}$ et $g (x) = 0.5 x^{2}$ .

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Étape 2.1.2.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u_{1}$ comme $0.5 x^{2}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d x} [0.5 x^{2}]$

Étape 2.1.2.2

Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ est $a^{u_{1}} \ln (a)$ où $a$ = $e$ .

$e^{u_{1}} \frac{d}{d x} [0.5 x^{2}]$

Étape 2.1.2.3

Remplacez toutes les occurrences de $u_{1}$ par $0.5 x^{2}$ .

$e^{0.5 x^{2}} \frac{d}{d x} [0.5 x^{2}]$

Étape 2.1.3

Différenciez.

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Étape 2.1.3.1

Comme $0.5$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $0.5 x^{2}$ par rapport à $x$ est $0.5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$e^{0.5 x^{2}} (0.5 \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Étape 2.1.3.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 2$ .

$e^{0.5 x^{2}} (0.5 (2 x))$

Étape 2.1.3.3

Simplifiez l’expression.

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Étape 2.1.3.3.1

Multipliez $2$ par $0.5$ .

$e^{0.5 x^{2}} (1 x)$

Étape 2.1.3.3.2

Multipliez $x$ par $1$ .

$e^{0.5 x^{2}} x$

Étape 2.1.3.3.3

Remettez les facteurs dans l’ordre dans $e^{0.5 x^{2}} x$ .

$x e^{0.5 x^{2}}$

Étape 2.2

Réécrivez le problème en utilisant $u_{2}$ et $d u_{2}$ .

$3 \int d u_{2}$

Étape 3

Appliquez la règle de la constante.

$3 (u_{2} + C)$

Étape 4

Simplifiez la réponse.

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Étape 4.1

Simplifiez

$3 u_{2} + C$

Étape 4.2

Remplacez toutes les occurrences de $u_{2}$ par $e^{0.5 x^{2}}$ .

$3 e^{0.5 x^{2}} + C$