与えられた問題は、指数関数の不定積分を求める問題です。具体的には、$\int e^{-x} dx$ を計算します。

解析学積分不定積分指数関数置換積分
2025/6/21

1. 問題の内容

与えられた問題は、指数関数の不定積分を求める問題です。具体的には、exdx\int e^{-x} dx を計算します。

2. 解き方の手順

この積分は、置換積分を用いて解くことができます。
ステップ1: 置換
u=xu = -x と置きます。
ステップ2: 微分
du=dxdu = -dx となります。したがって、dx=dudx = -du です。
ステップ3: 置換して積分
積分式を置換すると、
exdx=eu(du)=eudu\int e^{-x} dx = \int e^{u} (-du) = - \int e^{u} du
となります。
ステップ4: 積分を実行
eudu=eu+C\int e^u du = e^u + C (Cは積分定数) なので、
eudu=eu+C- \int e^u du = -e^u + C となります。
ステップ5: 元に戻す
u=xu = -x を代入して元に戻すと、
eu+C=ex+C-e^u + C = -e^{-x} + C
となります。

3. 最終的な答え

したがって、exdx=ex+C\int e^{-x} dx = -e^{-x} + C が最終的な答えです。

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