微分積分例

$\int \frac{3 e^{x}}{4 + e^{x}} d x$

ステップ 1

$3$ は $x$ に対して定数なので、 $3$ を積分の外に移動させます。

$3 \int \frac{e^{x}}{4 + e^{x}} d x$

ステップ 2

$u = 4 + e^{x}$ とします。次に $d u = e^{x} d x$ すると、 $\frac{1}{e^{x}} d u = d x$ です。 $u$ と $d$ $u$ を利用して書き換えます。

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ステップ 2.1

$u = 4 + e^{x}$ とします。 $\frac{d u}{d x}$ を求めます。

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ステップ 2.1.1

$4 + e^{x}$ を微分します。

$\frac{d}{d x} [4 + e^{x}]$

ステップ 2.1.2

微分します。

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ステップ 2.1.2.1

総和則では、 $4 + e^{x}$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [4] + \frac{d}{d x} [e^{x}]$ です。

$\frac{d}{d x} [4] + \frac{d}{d x} [e^{x}]$

ステップ 2.1.2.2

$4$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $4$ の微分係数は $0$ です。

$0 + \frac{d}{d x} [e^{x}]$

ステップ 2.1.3

$a$ = $e$ のとき、 $\frac{d}{d x} [a^{x}]$ は $a^{x} \ln (a)$ であるという指数法則を使って微分します。

$0 + e^{x}$

ステップ 2.1.4

$0$ と $e^{x}$ をたし算します。

$e^{x}$

ステップ 2.2

$u$ と $d u$ を利用して問題を書き換えます。

$3 \int \frac{1}{u} d u$

ステップ 3

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

$3 (\ln (| u |) + C)$

ステップ 4

簡約します。

$3 \ln (| u |) + C$

ステップ 5

$u$ のすべての発生を $4 + e^{x}$ で置き換えます。

$3 \ln (| 4 + e^{x} |) + C$

微分積分 例