与えられた積分 $I = \int e^{-\frac{1}{3}x + \frac{1}{2}} dx$ を計算します。

解析学積分指数関数置換積分
2025/5/29

1. 問題の内容

与えられた積分
I=e13x+12dxI = \int e^{-\frac{1}{3}x + \frac{1}{2}} dx
を計算します。

2. 解き方の手順

まず、e13x+12e^{-\frac{1}{3}x + \frac{1}{2}}e13xe12e^{-\frac{1}{3}x}e^{\frac{1}{2}}と変形します。
次に、定数e12e^{\frac{1}{2}}を積分の外に出します。
すると、積分は
I=e12e13xdxI = e^{\frac{1}{2}}\int e^{-\frac{1}{3}x} dx
となります。
ここで、u=13xu = -\frac{1}{3}xと置換すると、du=13dxdu = -\frac{1}{3}dxより、dx=3dudx = -3duです。
したがって、積分は
I=e12eu(3)du=3e12euduI = e^{\frac{1}{2}} \int e^{u} (-3) du = -3e^{\frac{1}{2}} \int e^{u} du
となります。
eudu=eu+C\int e^{u} du = e^{u} + C(Cは積分定数)なので、
I=3e12eu+CI = -3e^{\frac{1}{2}} e^{u} + C
ここで、u=13xu = -\frac{1}{3}xを代入して、
I=3e12e13x+C=3e13x+12+CI = -3e^{\frac{1}{2}} e^{-\frac{1}{3}x} + C = -3e^{-\frac{1}{3}x + \frac{1}{2}} + C
となります。

3. 最終的な答え

3e13x+12+C-3e^{-\frac{1}{3}x + \frac{1}{2}} + C

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