Apa yang tidak terpisahkan dari (ln (xe ^ x)) / x?

Apa yang tidak terpisahkan dari (ln (xe ^ x)) / x?
Anonim

Menjawab:

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

Penjelasan:

Kita diberi:

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

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

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

Menggunakan #ln (a ^ b) = bln (a) #:

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

Menggunakan #ln (e) = 1 #:

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

Memisahkan fraksi (# x / x = 1 #):

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

Memisahkan integral yang dijumlahkan:

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

Integral kedua sederhana #x + C #dimana # C # adalah konstanta arbitrer. Integral pertama, kami gunakan # u #-pengganti:

Membiarkan #u equiv ln (x) #, karenanya #du = 1 / x dx #

Menggunakan # u #-pengganti:

# = int udu + x + C #

Mengintegrasikan (konstanta arbitrer # C # dapat menyerap konstanta arbitrer dari integral tak terbatas pertama:

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

Mengganti kembali dalam hal # x #:

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

Menjawab:

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

Penjelasan:

Kita mulai dengan menggunakan identitas logaritma berikut:

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

Menerapkan ini ke integral, kita mendapatkan:

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

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

Untuk mengevaluasi integral yang tersisa, kami menggunakan integrasi oleh bagian-bagian:

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

aku akan membiarkan #f (x) = ln (x) # dan #g '(x) = 1 / x #. Kami kemudian dapat menghitung bahwa:

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

Kami kemudian dapat menerapkan integrasi dengan formula bagian untuk mendapatkan:

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

Karena kita memiliki integral di kedua sisi tanda sama dengan, kita dapat menyelesaikannya seperti persamaan:

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

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

Menghubungkan kembali ke ekspresi asli, kami mendapatkan jawaban akhir kami:

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