So wie du das beschreibst war dein Lösungsversuch ja einfach nur gerate :)
Richtig ist diese Stammfunktion allerdings auch nicht, was du ganz leicht durch ableiten überprüfen kannst. Um eine Stammfunktion zu bilden benötigst du eigentlich keine Substitution, kannst im grunde auch die Funktion erstmal ausmultiplizieren und dann die Stammfunktion bilden
ABER: Da der Sinn der Hausaufgabe ist an einem einfachen Beispiel mal Integration mit Hilfe von Substitution zu üben solltest du dir vielleicht zuerst mal anschauen was es mit dieser Substitution auf sich hat :)