微积分学示例

$\int \frac{{(3 + e^{x})}^{2}}{e^{x}} d x$

解题步骤 1

使 $u = 3 + e^{x}$ 。然后使 $d u = e^{x} d x$ ，以便 $- d u = - e^{x} d x$ 。使用 $u$ 和 $d$ $u$ 进行重写。

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解题步骤 1.1

设 $u = 3 + e^{x}$ 。求 $\frac{d u}{d x}$ 。

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解题步骤 1.1.1

对 $3 + e^{x}$ 求导。

$\frac{d}{d x} [3 + e^{x}]$

解题步骤 1.1.2

求微分。

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解题步骤 1.1.2.1

根据加法法则， $3 + e^{x}$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [e^{x}]$ 。

$\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [e^{x}]$

解题步骤 1.1.2.2

因为 $3$ 对于 $x$ 是常数，所以 $3$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$0 + \frac{d}{d x} [e^{x}]$

解题步骤 1.1.3

使用指数法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [a^{x}]$ 等于 $a^{x} \ln (a)$ ，其中 $a$ = $e$ 。

$0 + e^{x}$

解题步骤 1.1.4

将 $0$ 和 $e^{x}$ 相加。

$e^{x}$

解题步骤 1.2

使用 $u$ 和 $d u$ 重写该问题。

$\int \frac{1}{1} u^{2} d u$

解题步骤 2

化简。

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解题步骤 2.1

约去 $1$ 的公因数。

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解题步骤 2.1.1

约去公因数。

$\int \frac{1}{1} u^{2} d u$

解题步骤 2.1.2

重写表达式。

$\int 1 u^{2} d u$

解题步骤 2.2

将 $u^{2}$ 乘以 $1$ 。

$\int u^{2} d u$

解题步骤 3

根据幂法则， $u^{2}$ 对 $u$ 的积分是 $\frac{1}{3} u^{3}$ 。

$\frac{1}{3} u^{3} + C$

解题步骤 4

使用 $3 + e^{x}$ 替换所有出现的 $u$ 。

$\frac{1}{3} {(3 + e^{x})}^{3} + C$

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