与えられた積分を計算します。積分は $\int \frac{e^x}{1+e^x} dx$ です。

解析学積分置換積分指数関数対数関数
2025/7/1

1. 問題の内容

与えられた積分を計算します。積分は ex1+exdx\int \frac{e^x}{1+e^x} dx です。

2. 解き方の手順

この積分を解くために、置換積分を用います。
* u=1+exu = 1 + e^x と置きます。
* dudu を計算します。 du=exdxdu = e^x dx となります。
* 積分を uu を用いて書き換えます。
ex1+exdx=1udu\int \frac{e^x}{1+e^x} dx = \int \frac{1}{u} du
* 1udu\int \frac{1}{u} du を計算します。
1udu=lnu+C\int \frac{1}{u} du = \ln|u| + C
* uu を元の変数 xx に戻します。
lnu+C=ln1+ex+C\ln|u| + C = \ln|1+e^x| + C
1+ex1 + e^x は常に正なので、絶対値記号は不要です。

3. 最終的な答え

ln(1+ex)+C\ln(1+e^x) + C

「解析学」の関連問題

与えられた4つの定積分の値を求める問題です。 (1) $\int_{0}^{\infty} xe^{-\sqrt{x}}dx$ (2) $\int_{0}^{\infty} x^{n-\frac{1}...

定積分ガンマ関数ベータ関数置換積分
2025/7/1

以下の定積分を計算します。 $\int_{0}^{2} \frac{x^3}{\sqrt{2-x}} dx$ ヒントとして、$x = 2t$ とおくことが示されています。

定積分置換積分ベータ関数ガンマ関数
2025/7/1

積分 $\int_{0}^{2} \frac{x^3}{\sqrt{2-x}} dx$ を計算します。ヒントとして、$x=2t$ とおくこと、ベータ関数に帰着させること、そしてベータ関数をガンマ関数で...

積分置換積分ベータ関数ガンマ関数
2025/7/1

以下の4つの積分を計算します。 (1) $\int_0^\infty xe^{-\sqrt{x}} dx$ (2) $\int_0^\infty x^{n-\frac{1}{2}}e^{-x} dx$...

積分置換積分ガンマ関数ベータ関数定積分
2025/7/1

画像に写っている積分問題の中から、問6.1.2の(1)と(5)の積分を計算します。 (1) $\int \frac{1}{2x+1} dx$ (5) $\int \frac{1}{\sqrt{2-3x...

積分置換積分不定積分
2025/7/1

$\int_{0}^{\infty} xe^{-\sqrt{x}} dx$ を計算します。ヒントとして、$x = t^2$ とおくことが与えられています。

定積分ガンマ関数ベータ関数置換積分三角関数
2025/7/1

関数 $f: [0,1] \rightarrow \mathbb{R}$ が次のように定義されています。 $$ f(x) = \begin{cases} 0 & (x \neq 1) \\ 1 & (...

関数凸関数連続性実数
2025/7/1

関数 $f(x) = x^3$ (定義域は実数全体) について、以下の問いに答える。 (1) $f'(a) = 0$ となる点 $a$ を求める。 (2) (1) で求めた点 $a$ において、$f$...

微分極値関数の解析導関数
2025/7/1

与えられた関数とその定義域について、それぞれの関数の増減を調べる問題です。 (1) $f(x) = x^3$, 定義域 $[1, 3]$ (2) $f(x) = \frac{2}{x}$, 定義域 $...

関数の増減導関数定義域微分
2025/7/1

与えられた関数 $f(x)$ と区間に対して、平均値の定理を満たす $c$ を求める問題です。平均値の定理とは、関数 $f(x)$ が閉区間 $[a, b]$ で連続で、開区間 $(a, b)$ で微...

平均値の定理微分関数の解析
2025/7/1