Co to jest całka (ln (xe ^ x)) / x?

Co to jest całka (ln (xe ^ x)) / x?
Anonim

Odpowiedź:

# # #ln (xe ^ x) / (x) dx = ln ^ 2 (x) / 2 + x + C #

Wyjaśnienie:

Otrzymujemy:

# # #ln (xe ^ x) / (x) dx #

Za pomocą #ln (ab) = ln (a) + ln (b) #:

# = int # # (ln (x) + ln (e ^ x)) / (x) dx #

Za pomocą #ln (a ^ b) = bln (a) #:

# = int # # (ln (x) + xln (e)) / (x) dx #

Za pomocą #ln (e) = 1 #:

# = int # # (ln (x) + x) / (x) dx #

Dzielenie frakcji (# x / x = 1 #):

# = int # # (ln (x) / x + 1) dx #

Oddzielenie całek sumowanych:

# = int # #ln (x) / xdx + int dx #

Druga integralność jest po prostu #x + C #, gdzie #DO# jest dowolną stałą. Pierwszą całkę używamy # u #-podstawienie:

Pozwolić #u equiv ln (x) #, stąd #du = 1 / x dx #

Za pomocą # u #-podstawienie:

# = int udu + x + C #

Całkowanie (dowolna stała #DO# może wchłonąć dowolną stałą pierwszej całki nieokreślonej:

# = u ^ 2/2 + x + C #

Zastępując wstecz pod względem # x #:

# = ln ^ 2 (x) / 2 + x + C #

Odpowiedź:

#int ln (xe ^ x) / x dx = ln ^ 2 (x) / 2 + x + C #

Wyjaśnienie:

Zaczynamy od użycia następującej tożsamości logarytmu:

#ln (ab) = ln (a) + ln (b) #

Stosując to do całki, otrzymujemy:

#int (ln (xe ^ x)) / x dx = int nn (x) / x + ln (e ^ x) / x dx = #

# = int nn (x) / x + x / x dx = int nn (x) / x + 1 dx = int nn (x) / x dx + x #

Aby ocenić pozostałą całkę, używamy integracji według części:

#int f (x) g '(x) dx = f (x) g (x) -int f' (x) g (x) dx #

pozwolę #f (x) = ln (x) # i #g '(x) = 1 / x #. Możemy wtedy obliczyć, że:

#f '(x) = 1 / x # i #g (x) = ln (x) #

Następnie możemy zastosować formułę integracji według części, aby uzyskać:

#int ln (x) / x dx = ln (x) * ln (x) -int ln (x) / x dx #

Ponieważ mamy całkę po obu stronach znaku równości, możemy rozwiązać go jak równanie:

# 2int ln (x) / x dx = ln ^ 2 (x) #

#int ln (x) / x dx = ln ^ 2 (x) / 2 + C #

Po podłączeniu do oryginalnego wyrażenia otrzymujemy ostatnią odpowiedź:

#int ln (xe ^ x) / x dx = ln ^ 2 (x) / 2 + x + C #