微分積分例

$\int_{- 2}^{1} \frac{1}{x + 3} d x$

ステップ 1

$u = x + 3$ とします。次に $d u = d x$ 。 $u$ と $d$ $u$ を利用して書き換えます。

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ステップ 1.1

$u = x + 3$ とします。 $\frac{d u}{d x}$ を求めます。

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ステップ 1.1.1

$x + 3$ を微分します。

$\frac{d}{d x} [x + 3]$

ステップ 1.1.2

総和則では、 $x + 3$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [3]$ です。

$\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [3]$

ステップ 1.1.3

$n = 1$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$1 + \frac{d}{d x} [3]$

ステップ 1.1.4

$3$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $3$ の微分係数は $0$ です。

$1 + 0$

ステップ 1.1.5

$1$ と $0$ をたし算します。

$1$

ステップ 1.2

$u = x + 3$ の $x$ に下限値を代入します。

$u_{lower} = - 2 + 3$

ステップ 1.3

$- 2$ と $3$ をたし算します。

$u_{lower} = 1$

ステップ 1.4

$u = x + 3$ の $x$ に上限値を代入します。

$u_{upper} = 1 + 3$

ステップ 1.5

$1$ と $3$ をたし算します。

$u_{upper} = 4$

ステップ 1.6

$u_{lower}$ と $u_{upper}$ について求めた値は定積分を求めるために利用します。

$u_{lower} = 1$

$u_{upper} = 4$

ステップ 1.7

$u$ 、 $d u$ 、および新たな積分の極限を利用して問題を書き換えます。

$\int_{1}^{4} \frac{1}{u} d u$

ステップ 2

$\frac{1}{u}$ の $u$ に関する積分は $\ln (| u |)$ です。

$\ln (| u |)]_{1}^{4}$

ステップ 3

$4$ および $1$ で $\ln (| u |)$ の値を求めます。

$(\ln (| 4 |)) - \ln (| 1 |)$

ステップ 4

対数の商の性質を使います、 $\log_{b} (x) - \log_{b} (y) = \log_{b} (\frac{x}{y})$ です。

$\ln (\frac{| 4 |}{| 1 |})$

ステップ 5

簡約します。

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ステップ 5.1

絶対値は数と0の間の距離です。 $0$ と $4$ の間の距離は $4$ です。

$\ln (\frac{4}{| 1 |})$

ステップ 5.2

絶対値は数と0の間の距離です。 $0$ と $1$ の間の距離は $1$ です。

$\ln (\frac{4}{1})$

ステップ 5.3

$4$ を $1$ で割ります。

$\ln (4)$

ステップ 6

結果は複数の形で表すことができます。

完全形：

$\ln (4)$

10進法形式：

$1.38629436 \dots$

微分積分 例

微分積分例