Как мне найти интеграл int (ln (x)) ^ 2dx?

Как мне найти интеграл int (ln (x)) ^ 2dx?
Anonim

Наша цель - уменьшить силу #ln x # так что интеграл легче оценить.

Мы можем сделать это, используя интеграцию по частям. Имейте в виду формулу IBP:

#int u dv = uv - int v du #

Теперь мы позволим #u = (lnx) ^ 2 #, а также #dv = dx #.

Следовательно, #du = (2lnx) / x dx #

а также

#v = x #.

Теперь, собрав части вместе, мы получим:

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

Этот новый интеграл выглядит намного лучше! Немного упрощая и выводя константу вперед, получаем:

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

Теперь, чтобы избавиться от этого следующего интеграла, мы сделаем второе интегрирование по частям, позволяя #u = ln x # а также #dv = dx #.

Таким образом, #du = 1 / x dx # а также #v = x #.

Сборка дает нам:

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

Теперь все, что осталось сделать, это упростить, имея в виду добавить константу интеграции:

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

И там у нас это есть. Помните, что интеграция по частям - это все о выборе # # U так что грязные вещи будут устранены из подынтегральной функции. В этом случае мы принесли # (ln x) ^ 2 # до #ln x #, а затем до # 1 / х #, В конце концов, некоторые #Икс#Отменено, и стало легче интегрироваться.