1. Il problema chiede di calcolare l'integrale $$\int x e^{-\frac{x}{3}} \, dx$$.
2. Per risolvere questo tipo di integrale, useremo l'integrazione per parti, che si basa sulla formula:
$$\int u \, dv = uv - \int v \, du$$
Dove scegliamo una parte da derivare ($u$) e una da integrare ($dv$).
3. Scegliamo:
$$u = x \quad \Rightarrow \quad du = dx$$
$$dv = e^{-\frac{x}{3}} dx \quad \Rightarrow \quad v = \int e^{-\frac{x}{3}} dx$$
4. Calcoliamo $v$:
$$v = \int e^{-\frac{x}{3}} dx$$
Facciamo il cambio di variabile:
$$t = -\frac{x}{3} \Rightarrow dt = -\frac{1}{3} dx \Rightarrow dx = -3 dt$$
Quindi:
$$v = \int e^{t} (-3) dt = -3 \int e^{t} dt = -3 e^{t} + C = -3 e^{-\frac{x}{3}} + C$$
5. Applichiamo la formula di integrazione per parti:
$$\int x e^{-\frac{x}{3}} dx = uv - \int v du = x \cdot \left(-3 e^{-\frac{x}{3}}\right) - \int \left(-3 e^{-\frac{x}{3}}\right) dx$$
6. Semplifichiamo:
$$= -3 x e^{-\frac{x}{3}} + 3 \int e^{-\frac{x}{3}} dx$$
7. Abbiamo già calcolato l'integrale:
$$\int e^{-\frac{x}{3}} dx = -3 e^{-\frac{x}{3}} + C$$
8. Sostituiamo:
$$= -3 x e^{-\frac{x}{3}} + 3 \left(-3 e^{-\frac{x}{3}}\right) + C = -3 x e^{-\frac{x}{3}} - 9 e^{-\frac{x}{3}} + C$$
9. Fattorizziamo l'esponenziale:
$$= -3 e^{-\frac{x}{3}} (x + 3) + C$$
Risposta finale:
$$\int x e^{-\frac{x}{3}} dx = -3 e^{-\frac{x}{3}} (x + 3) + C$$
Integrale Esponenziale 30C6A4
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