Математический анализ Примеры

$\int \frac{1}{e^{4 x}} d x$

Этап 1

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Поменяем знак экспоненты $e^{4 x}$ и вынесем ее из знаменателя.

$\int 1 {(e^{4 x})}^{- 1} d x$

Этап 1.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1

Перемножим экспоненты в ${(e^{4 x})}^{- 1}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int 1 e^{4 x \cdot - 1} d x$

Этап 1.2.1.2

Умножим $- 1$ на $4$ .

$\int 1 e^{- 4 x} d x$

Этап 1.2.2

Умножим $e^{- 4 x}$ на $1$ .

$\int e^{- 4 x} d x$

Этап 2

Пусть $u = - 4 x$ . Тогда $d u = - 4 d x$ , следовательно $- \frac{1}{4} d u = d x$ . Перепишем, используя $u$ и $d$ $u$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Пусть $u = - 4 x$ . Найдем $\frac{d u}{d x}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.1

Дифференцируем $- 4 x$ .

$\frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.1.2

Поскольку $- 4$ является константой относительно $x$ , производная $- 4 x$ по $x$ равна $- 4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 4 \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.1.3

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

$- 4 \cdot 1$

Этап 2.1.4

Умножим $- 4$ на $1$ .

$- 4$

Этап 2.2

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

$\int e^{u} \frac{1}{- 4} d u$

Этап 3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Вынесем знак минуса перед дробью.

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

Этап 3.2

Объединим $e^{u}$ и $\frac{1}{4}$ .

$\int - \frac{e^{u}}{4} d u$

Этап 4

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

$- \int \frac{e^{u}}{4} d u$

Этап 5

Поскольку $\frac{1}{4}$ — константа по отношению к $u$ , вынесем $\frac{1}{4}$ из-под знака интеграла.

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

Этап 6

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

$- \frac{1}{4} (e^{u} + C)$

Этап 7

Упростим.

$- \frac{1}{4} e^{u} + C$

Этап 8

Заменим все вхождения $u$ на $- 4 x$ .

$- \frac{1}{4} e^{- 4 x} + C$