置換積分

参照 > 微分積分学‎: 積分

説明

変数を置き換えることで積分が簡単になる方法です。

解きやすい積分に変換することが目的です。微分の連鎖律の逆と言えます。

使用される新しい変数は,通常は慣例により\(u\)であるため,このメソッドは'U-Substitution'とも呼ばれます


\[\int (\sin{({x}^{2})})x \, dx\]
1
項をまとめる。
\[\int x\sin{({x}^{2})} \, dx\]

2
置換積分を使用する。
Let \(u={x}^{2}\), \(du=2x \, dx\), then \(x \, dx=\frac{1}{2} \, du\)

3
上記の\(u\)と\(du\)を使用して,\(\int x\sin{({x}^{2})} \, dx\)を書き直す。
\[\int \frac{\sin{u}}{2} \, du\]

4
定数倍の法則:\(\int cf(x) \, dx=c\int f(x) \, dx\)を使用する。
\[\frac{1}{2}\int \sin{u} \, du\]

5
三角関数の積分を使用する: \(\sin{u}\)の積分は\(-\cos{u}\)。
\[-\frac{\cos{u}}{2}\]

6
\(u={x}^{2}\)を元の積分に戻す。
\[-\frac{\cos{({x}^{2})}}{2}\]

7
定数を追加する。
\[-\frac{\cos{({x}^{2})}}{2}+C\]

完了

も参照してください