Kalkulus Contoh

$\int e^{- x^{4}} (- 4 x^{3}) d x$

Langkah 1

Biarkan $u_{1} = x^{2}$ . Kemudian $d u_{1} = 2 x d x$ sehingga $\frac{1}{2 x} d u_{1} = d x$ . Tulis kembali menggunakan $u_{1}$ dan $d$ $u_{1}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Biarkan $u_{1} = x^{2}$ . Tentukan $\frac{d u_{1}}{d x}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.1

Diferensialkan $x^{2}$ .

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

Langkah 1.1.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 2$ .

$2 x$

Langkah 1.2

Tulis kembali soalnya menggunakan $u_{1}$ dan $d u_{1}$ .

$\int e^{- {\sqrt{u_{1}}}^{4}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 2

Tulis kembali ${\sqrt{u_{1}}}^{4}$ sebagai ${u_{1}}^{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Gunakan $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ untuk menuliskan kembali $\sqrt{u_{1}}$ sebagai ${u_{1}}^{\frac{1}{2}}$ .

$\int e^{- {({u_{1}}^{\frac{1}{2}})}^{4}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 2.2

Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int e^{- {u_{1}}^{\frac{1}{2} \cdot 4}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 2.3

Gabungkan $\frac{1}{2}$ dan $4$ .

$\int e^{- {u_{1}}^{\frac{4}{2}}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 2.4

Hapus faktor persekutuan dari $4$ dan $2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.1

Faktorkan $2$ dari $4$ .

$\int e^{- {u_{1}}^{\frac{2 \cdot 2}{2}}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 2.4.2

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.2.1

Faktorkan $2$ dari $2$ .

$\int e^{- {u_{1}}^{\frac{2 \cdot 2}{2 (1)}}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 2.4.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

$\int e^{- {u_{1}}^{\frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 1}}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 2.4.2.3

Tulis kembali pernyataannya.

$\int e^{- {u_{1}}^{\frac{2}{1}}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 2.4.2.4

Bagilah $2$ dengan $1$ .

$\int e^{- {u_{1}}^{2}} (- 2 u_{1}) d u_{1}$

Langkah 3

Karena $- 2$ konstan terhadap $u_{1}$ , pindahkan $- 2$ keluar dari integral.

$- 2 \int e^{- {u_{1}}^{2}} (u_{1}) d u_{1}$

Langkah 4

Biarkan $u_{2} = - {u_{1}}^{2}$ . Kemudian $d u_{2} = - 2 u_{1} d u_{1}$ sehingga $- \frac{1}{2} d u_{2} = u_{1} d u_{1}$ . Tulis kembali menggunakan $u_{2}$ dan $d$ $u_{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1

Biarkan $u_{2} = - {u_{1}}^{2}$ . Tentukan $\frac{d u_{2}}{d u_{1}}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.1

Diferensialkan $- {u_{1}}^{2}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [- {u_{1}}^{2}]$

Langkah 4.1.2

Karena $- 1$ konstan terhadap $u_{1}$ , turunan dari $- {u_{1}}^{2}$ terhadap $u_{1}$ adalah $- \frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}]$ .

$- \frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}]$

Langkah 4.1.3

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ adalah $n {u_{1}}^{n - 1}$ di mana $n = 2$ .

$- (2 u_{1})$

Langkah 4.1.4

Kalikan $2$ dengan $- 1$ .

$- 2 u_{1}$

Langkah 4.2

Tulis kembali soalnya menggunakan $u_{2}$ dan $d u_{2}$ .

$- 2 \int e^{u_{2}} \frac{1}{- 2} d u_{2}$

Langkah 5

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1

Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.

$- 2 \int e^{u_{2}} (- \frac{1}{2}) d u_{2}$

Langkah 5.2

Gabungkan $e^{u_{2}}$ dan $\frac{1}{2}$ .

$- 2 \int - \frac{e^{u_{2}}}{2} d u_{2}$

Langkah 6

Karena $- 1$ konstan terhadap $u_{2}$ , pindahkan $- 1$ keluar dari integral.

$- 2 (- \int \frac{e^{u_{2}}}{2} d u_{2})$

Langkah 7

Kalikan $- 1$ dengan $- 2$ .

$2 \int \frac{e^{u_{2}}}{2} d u_{2}$

Langkah 8

Karena $\frac{1}{2}$ konstan terhadap $u_{2}$ , pindahkan $\frac{1}{2}$ keluar dari integral.

$2 (\frac{1}{2} \int e^{u_{2}} d u_{2})$

Langkah 9

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 9.1

Gabungkan $\frac{1}{2}$ dan $2$ .

$\frac{2}{2} \int e^{u_{2}} d u_{2}$

Langkah 9.2

Batalkan faktor persekutuan dari $2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 9.2.1

Batalkan faktor persekutuan.

$\frac{2}{2} \int e^{u_{2}} d u_{2}$

Langkah 9.2.2

Tulis kembali pernyataannya.

$1 \int e^{u_{2}} d u_{2}$

Langkah 9.3

Kalikan $\int e^{u_{2}} d u_{2}$ dengan $1$ .

$\int e^{u_{2}} d u_{2}$

Langkah 10

Integral dari $e^{u_{2}}$ terhadap $u_{2}$ adalah $e^{u_{2}}$ .

$e^{u_{2}} + C$

Langkah 11

Substitusikan kembali untuk setiap variabel substitusi pengintegralan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.1

Ganti semua kemunculan $u_{2}$ dengan $- {u_{1}}^{2}$ .

$e^{- {u_{1}}^{2}} + C$

Langkah 11.2

Ganti semua kemunculan $u_{1}$ dengan $x^{2}$ .

$e^{- {(x^{2})}^{2}} + C$