与えられた定積分を計算します。積分は $y$ に関するもので、積分範囲は $0$ から $x$ までです。被積分関数は $e^{\frac{y}{x}}$ です。つまり、 $$\int_0^x e^{\frac{y}{x}} dy$$ を計算します。

解析学定積分積分指数関数置換積分
2025/8/7

1. 問題の内容

与えられた定積分を計算します。積分は yy に関するもので、積分範囲は 00 から xx までです。被積分関数は eyxe^{\frac{y}{x}} です。つまり、
0xeyxdy\int_0^x e^{\frac{y}{x}} dy
を計算します。

2. 解き方の手順

まず、不定積分 eyxdy\int e^{\frac{y}{x}} dy を求めます。
u=yxu = \frac{y}{x} と置換すると、du=1xdydu = \frac{1}{x} dy となり、dy=xdudy = x du となります。
よって、
eyxdy=eu(xdu)=xeudu=xeu+C=xeyx+C\int e^{\frac{y}{x}} dy = \int e^u (x du) = x \int e^u du = x e^u + C = xe^{\frac{y}{x}} + C
したがって、
0xeyxdy=[xeyx]0x=xexxxe0x=xe1xe0=xex=x(e1)\int_0^x e^{\frac{y}{x}} dy = \left[ xe^{\frac{y}{x}} \right]_0^x = xe^{\frac{x}{x}} - xe^{\frac{0}{x}} = xe^1 - xe^0 = xe - x = x(e-1)

3. 最終的な答え

x(e1)x(e-1)

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