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1行目の部分積分と3行目の計算が間違っています。
(横書きで見やすくするため、e^xをexp(x)と表記します。)
 ∫exp(x)sin(3x)dx
=exp(x)sin(3x)-3∫exp(x)cos(3x)dx
=exp(x)sin(3x)-3{exp(x)cos(3x)-∫exp(x)(-3sin(3x))dx}
=exp(x)sin(3x)-3exp(x)cos(3x)-9∫exp(x)sin(3x)dx
ここで、
I=∫exp(x)sin(3x)dxとすれば、
I=exp(x)sin(3x)-3exp(x)cos(3x)-9I
ゆえに、
10I=exp(x)sin(3x)-3exp(x)cos(3x)
  I=1/10 exp(x)(sin(3x)-3cos(3x))
となります。

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