与えられた積分の問題を解きます。問題は次の積分を計算することです。 $\int \frac{1}{\sqrt{-x - 4}} dx$

解析学積分置換積分不定積分
2025/6/19

1. 問題の内容

与えられた積分の問題を解きます。問題は次の積分を計算することです。
1x4dx\int \frac{1}{\sqrt{-x - 4}} dx

2. 解き方の手順

まず、置換積分を行います。u=x4u = -x - 4 とおくと、dudx=1\frac{du}{dx} = -1 となります。したがって、dx=dudx = -du です。
積分は次のようになります。
1u(du)=1udu=u1/2du\int \frac{1}{\sqrt{u}} (-du) = -\int \frac{1}{\sqrt{u}} du = -\int u^{-1/2} du
次に、べき乗則を使って積分します。
undu=un+1n+1+C\int u^n du = \frac{u^{n+1}}{n+1} + C
ここで、n=1/2n = -1/2 なので、n+1=1/2n+1 = 1/2 です。
したがって、
u1/2du=u1/21/2+C=2u+C-\int u^{-1/2} du = -\frac{u^{1/2}}{1/2} + C = -2\sqrt{u} + C
最後に、u=x4u = -x - 4 を代入して、xx の関数に戻します。
2u+C=2x4+C-2\sqrt{u} + C = -2\sqrt{-x-4} + C

3. 最終的な答え

1x4dx=2x4+C\int \frac{1}{\sqrt{-x - 4}} dx = -2\sqrt{-x-4} + C

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