Qual è l'integrale di (ln (xe ^ x)) / x?

Qual è l'integrale di (ln (xe ^ x)) / x?
Anonim

Risposta:

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

Spiegazione:

Ci viene dato:

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

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

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

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

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

utilizzando #ln (e) = 1 #:

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

Dividere la frazione (# x / x = 1 #):

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

Separazione degli integrali sommati:

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

Il secondo integrale è semplicemente #x + C #, dove # C # è una costante arbitraria. Il primo integrale, usiamo # U #-sostituzione:

Permettere #u equiv ln (x) #quindi #du = 1 / x dx #

utilizzando # U #-sostituzione:

# = int udu + x + C #

Integrazione (la costante arbitraria # C # può assorbire la costante arbitraria del primo integrale indefinito:

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

Sostituire in termini di #X#:

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

Risposta:

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

Spiegazione:

Iniziamo utilizzando la seguente identità logaritmica:

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

Applicando questo all'integrale, otteniamo:

#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 #

Per valutare l'integrale rimanente, utilizziamo l'integrazione per parti:

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

lascerò #f (x) = ln (x) # e #G '(x) = 1 / x #. Possiamo quindi calcolare che:

#f '(x) = 1 / x # e #G (x) = ln (x) #

Possiamo quindi applicare l'integrazione per formula delle parti per ottenere:

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

Poiché abbiamo l'integrale su entrambi i lati del segno di uguale, possiamo risolverlo come un'equazione:

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

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

Ricollegando l'espressione originale, otteniamo la nostra risposta finale:

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