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

解析学積分置換積分指数関数対数関数
2025/6/7

1. 問題の内容

与えられた積分 exex1dx\int \frac{e^x}{e^x - 1} dx を計算します。

2. 解き方の手順

まず、置換積分法を用います。u=ex1u = e^x - 1 と置くと、dudx=ex\frac{du}{dx} = e^x となります。したがって、du=exdxdu = e^x dx となります。
これにより、積分は以下のように書き換えられます。
exex1dx=1udu\int \frac{e^x}{e^x - 1} dx = \int \frac{1}{u} du
1udu=lnu+C\int \frac{1}{u} du = \ln |u| + C
ここで、u=ex1u = e^x - 1 を代入すると、
lnex1+C\ln |e^x - 1| + C
exe^xは常に正であり、x=0x=0以外ではex10e^x - 1 \neq 0なので、
lnex1+C\ln |e^x - 1| + C

3. 最終的な答え

lnex1+C\ln |e^x - 1| + C

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