分子が分母の微分なら答えは log、指数関数と対数関数の積分
は微分しても形が変わらない。積分しても変わらない。数学Ⅲ の積分で、いちばん扱いやすい関数である。
対数のほうは、積分の結果として現れる側にいる。 を積分すると が出てくる[1]。
そして分母の微分が分子に乗っている形は、すべて対数になる。この 型を見抜けるかどうかが、この分野の分かれ目になる。
指数関数の積分
底が でなければ、 の が邪魔をする。割って打ち消す。
を除くのは、 で分母が消えるからである。 は定数関数 なので、そもそも指数関数として扱う必要がない。
1 次式が肩に乗った形は、 を掛けるだけで済む[3]。
が をまたぐところで曲線が水平になり、係数が発散する。公式から を外す理由がここに出ている。
例 1:指数関数のいろいろ
4 番目は の積分にあたる形だが、高校では素直に項別に積分すればよい。5 番目は底をまとめてから当てると速い。
型は対数になる
分子が分母の導関数になっているとき、 の置換で必ず対数が出る[2]。
なので、積分は に化ける。分子と分母を見比べて、微分の関係になっているかを確かめるだけで解ける。
係数がずれていても、定数倍を調整すれば同じ形に持ちこめる。
例 2:分子が分母の微分そのもの
分母を微分すると で、分子と一致する。何も工夫せずに答えが出る。
例 3:定数倍でそろえる
分母の微分は で、分子より 倍大きい。分子を と見る。
なので絶対値は外せる。外せるかどうかは、分母の符号で判断する。
例 4:tan の積分もこの型
は正にも負にもなるので、絶対値を外せない。

が になる点で が下に抜ける。その両側で の符号が違っても、絶対値を付けておけば 1 本の式で書ける。
例 5:指数が分母にある形
分母の微分が で分子と一致する。 なので絶対値は要らない。
分子と分母を で割ると になり、見た目が変わっても同じ積分である。
対数が中に入った積分
そのものの積分には別の技法が要るが、 が置換の対象になる形なら素直に解ける。
と置くと となる。 がセットで現れているかを探す。
例 6:
が に吸われ、残った が になる。
例 7:
対数が 2 重に重なる形。 型の が になっていると見てもよい。
例 8:
指数がいくつでも同じ置換で通る。
分子が分母の微分。結果は になる
微分が別の因子として掛かっている。結果は になる
例 9:
肩の を微分すると で、外の の 倍である。 と置く。
だけなら初等関数では積分できないが、 が掛かっていれば置換が通る。掛かっているかどうかで難易度が完全に変わる。
例 10: の中に がある形
と置くと である。
の導関数が 自身なので、この入れ子はきれいに解ける。
と は について対称である。片方の面積が分かれば、長方形から引いてもう片方が出る。
例 11:面積から の積分を出す
から までの の下の面積を、対称性で求める。全体の長方形は縦 、横 である。
の下の面積は、長方形 から ()の下の面積を引いたものになる。
部分積分を使わずに、図の対称性だけで値が出た。答えは ちょうどになる。











