微分積分例

$- 8 x e^{x^{2}}$

ステップ 1

$- 8 x e^{x^{2}}$ を関数で書きます。

$f (x) = - 8 x e^{x^{2}}$

ステップ 2

関数 $F (x)$ は、微分係数 $f (x)$ の不定積分を求めることで求められます。

$F (x) = \int f (x) d x$

ステップ 3

積分を設定し解きます。

$F (x) = \int - 8 x e^{x^{2}} d x$

ステップ 4

$- 8$ は $x$ に対して定数なので、 $- 8$ を積分の外に移動させます。

$- 8 \int x e^{x^{2}} d x$

ステップ 5

$u_{2} = e^{x^{2}}$ とします。次に $d u_{2} = 2 x e^{x^{2}} d x$ すると、 $\frac{1}{2} d u_{2} = x e^{x^{2}} d x$ です。 $u_{2}$ と $d$ $u_{2}$ を利用して書き換えます。

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ステップ 5.1

$u_{2} = e^{x^{2}}$ とします。 $\frac{d u_{2}}{d x}$ を求めます。

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ステップ 5.1.1

$e^{x^{2}}$ を微分します。

$\frac{d}{d x} [e^{x^{2}}]$

ステップ 5.1.2

$f (x) = e^{x}$ および $g (x) = x^{2}$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ は $f' (g (x)) g' (x)$ であるという連鎖律を使って微分します。

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ステップ 5.1.2.1

連鎖律を当てはめるために、 $u_{1}$ を $x^{2}$ とします。

$\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d x} [x^{2}]$

ステップ 5.1.2.2

$a$ = $e$ のとき、 $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ は $a^{u_{1}} \ln (a)$ であるという指数法則を使って微分します。

$e^{u_{1}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

ステップ 5.1.2.3

$u_{1}$ のすべての発生を $x^{2}$ で置き換えます。

$e^{x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

ステップ 5.1.3

$n = 2$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$e^{x^{2}} (2 x)$

ステップ 5.1.4

簡約します。

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ステップ 5.1.4.1

$e^{x^{2}} (2 x)$ の因数を並べ替えます。

$2 e^{x^{2}} x$

ステップ 5.1.4.2

$2 e^{x^{2}} x$ の因数を並べ替えます。

$2 x e^{x^{2}}$

ステップ 5.2

$u_{2}$ と $d u_{2}$ を利用して問題を書き換えます。

$- 8 \int \frac{1}{2} d u_{2}$

ステップ 6

定数の法則を当てはめます。

$- 8 (\frac{1}{2} u_{2} + C)$

ステップ 7

答えを簡約します。

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ステップ 7.1

$- 8 (\frac{1}{2} u_{2} + C)$ を $- 8 (\frac{1}{2}) u_{2} + C$ に書き換えます。

$- 8 (\frac{1}{2}) u_{2} + C$

ステップ 7.2

簡約します。

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ステップ 7.2.1

$- 8$ と $\frac{1}{2}$ をまとめます。

$\frac{- 8}{2} u_{2} + C$

ステップ 7.2.2

$- 8$ と $2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 7.2.2.1

$2$ を $- 8$ で因数分解します。

$\frac{2 \cdot - 4}{2} u_{2} + C$

ステップ 7.2.2.2

共通因数を約分します。

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ステップ 7.2.2.2.1

$2$ を $2$ で因数分解します。

$\frac{2 \cdot - 4}{2 (1)} u_{2} + C$

ステップ 7.2.2.2.2

共通因数を約分します。

$\frac{2 \cdot - 4}{2 \cdot 1} u_{2} + C$

ステップ 7.2.2.2.3

式を書き換えます。

$\frac{- 4}{1} u_{2} + C$

ステップ 7.2.2.2.4

$- 4$ を $1$ で割ります。

$- 4 u_{2} + C$

ステップ 7.3

$u_{2}$ のすべての発生を $e^{x^{2}}$ で置き換えます。

$- 4 e^{x^{2}} + C$

ステップ 8

答えは関数 $f (x) = - 8 x e^{x^{2}}$ の不定積分です。

$F (x) =$ $- 4 e^{x^{2}} + C$

微分積分 例

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