Bagaimana cara menemukan integral int (ln (x)) ^ 2dx?

Bagaimana cara menemukan integral int (ln (x)) ^ 2dx?
Anonim

Tujuan kami adalah untuk mengurangi kekuatan #ln x # sehingga integral lebih mudah untuk dievaluasi.

Kita dapat mencapai ini dengan menggunakan integrasi oleh bagian-bagian. Ingatlah rumus IBP:

#int u dv = uv - int v du #

Sekarang, kita akan membiarkannya #u = (lnx) ^ 2 #, dan #dv = dx #.

Karena itu, #du = (2lnx) / x dx #

dan

#v = x #.

Sekarang, mengumpulkan potongan-potongan, kita dapatkan:

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

Integral baru ini terlihat jauh lebih baik! Menyederhanakan sedikit, dan menghadirkan konstanta di depan, menghasilkan:

#int (ln x) ^ 2 dx = x (ln x) ^ 2 - 2 int lnx dx #

Sekarang, untuk menghilangkan integral selanjutnya, kita akan melakukan integrasi kedua dengan bagian, membiarkan #u = ln x # dan #dv = dx #.

Demikian, #du = 1 / x dx # dan #v = x #.

Perakitan memberi kita:

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

Sekarang, yang harus dilakukan adalah menyederhanakan, mengingat untuk menambahkan konstanta integrasi:

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

Dan di sana kita memilikinya. Ingat, integrasi oleh bagian adalah tentang memilih # u # sehingga hal-hal berantakan bisa dihilangkan dari integrand. Dalam hal ini kami bawa # (ln x) ^ 2 # ke #ln x #, dan kemudian turun ke # 1 / x #. Pada akhirnya, beberapa # x #dibatalkan, dan menjadi lebih mudah untuk diintegrasikan.