Математический анализ Примеры

$f (x) = e^{- 2 x}$

Этап 1

Чтобы найти функцию $F (x)$ , найдем неопределенный интеграл производной $f (x)$ .

$F (x) = \int f (x) d x$

Этап 2

Составим интеграл, чтобы решить его.

$F (x) = \int e^{- 2 x} d x$

Этап 3

Пусть $u = - 2 x$ . Тогда $d u = - 2 d x$ , следовательно $- \frac{1}{2} d u = d x$ . Перепишем, используя $u$ и $d$ $u$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Пусть $u = - 2 x$ . Найдем $\frac{d u}{d x}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1.1

Дифференцируем $- 2 x$ .

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

Этап 3.1.2

Поскольку $- 2$ является константой относительно $x$ , производная $- 2 x$ по $x$ равна $- 2 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Этап 3.1.3

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$- 2 \cdot 1$

Этап 3.1.4

Умножим $- 2$ на $1$ .

$- 2$

Этап 3.2

Переформулируем задачу с помощью $u$ и $d u$ .

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

Этап 4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Вынесем знак минуса перед дробью.

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

Этап 4.2

Объединим $e^{u}$ и $\frac{1}{2}$ .

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

Этап 5

Поскольку $- 1$ — константа по отношению к $u$ , вынесем $- 1$ из-под знака интеграла.

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

Этап 6

Поскольку $\frac{1}{2}$ — константа по отношению к $u$ , вынесем $\frac{1}{2}$ из-под знака интеграла.

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

Этап 7

Интеграл $e^{u}$ по $u$ имеет вид $e^{u}$ .

$- \frac{1}{2} (e^{u} + C)$

Этап 8

Упростим.

$- \frac{1}{2} e^{u} + C$

Этап 9

Заменим все вхождения $u$ на $- 2 x$ .

$- \frac{1}{2} e^{- 2 x} + C$

Этап 10

Ответ ― первообразная функции $f (x) = e^{- 2 x}$ .

$F (x) =$ $- \frac{1}{2} e^{- 2 x} + C$