与えられた不定積分 $ \int xe^{x^2} dx $ を計算し、$ \frac{ア}{イ}e^{x^ウ}+C $ の形式で表す問題です。

解析学積分不定積分置換積分指数関数
2025/7/4

1. 問題の内容

与えられた不定積分 xex2dx \int xe^{x^2} dx を計算し、ex+C \frac{ア}{イ}e^{x^ウ}+C の形式で表す問題です。

2. 解き方の手順

この積分を解くには、置換積分を使用します。
u=x2 u = x^2 と置くと、dudx=2x \frac{du}{dx} = 2x となります。
したがって、dx=du2x dx = \frac{du}{2x} となり、積分は以下のように変換できます。
xex2dx=xeudu2x=12eudu\int xe^{x^2} dx = \int xe^u \frac{du}{2x} = \frac{1}{2} \int e^u du
eu e^u の積分は eu e^u なので、
12eudu=12eu+C\frac{1}{2} \int e^u du = \frac{1}{2} e^u + C
u u x2 x^2 に戻すと、
12ex2+C\frac{1}{2} e^{x^2} + C
したがって、ex+C=12ex2+C\frac{ア}{イ}e^{x^ウ}+C = \frac{1}{2}e^{x^2}+C

3. 最終的な答え

12ex2+C \frac{1}{2}e^{x^2}+C