Интеграл 2*log(2*x) (dx)

Преподаватель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

d

↑ Введите нижнюю границу интеграла и верхнюю границу интеграла b, подинтегральную функцию f(x) - смотрите пример

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

    Решение

    Вы ввели [src]
      1              
      /              
     |               
     |  2*log(2*x) dx
     |               
    /                
    0                
    012log(2x)dx\int_{0}^{1} 2 \log{\left (2 x \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

      2log(2x)dx=2log(2x)dx\int 2 \log{\left (2 x \right )}\, dx = 2 \int \log{\left (2 x \right )}\, dx

      1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

        Метод #1

        1. пусть u=2xu = 2 x.

          Тогда пусть du=2dxdu = 2 dx и подставим du2\frac{du}{2}:

          log(u)du\int \log{\left (u \right )}\, du

          1. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

            log(u)du=12log(u)du\int \log{\left (u \right )}\, du = \frac{1}{2} \int \log{\left (u \right )}\, du

            1. Используем интегрирование по частям:

              udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

              пусть u(u)=log(u)u{\left (u \right )} = \log{\left (u \right )} и пусть dv(u)=1\operatorname{dv}{\left (u \right )} = 1 dx.

              Затем du(u)=1u\operatorname{du}{\left (u \right )} = \frac{1}{u} dx.

              Чтобы найти v(u)v{\left (u \right )}:

              1. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

                1du=u\int 1\, du = u

              Теперь решаем под-интеграл.

            2. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

              1du=u\int 1\, du = u

            Таким образом, результат будет: u2log(u)u2\frac{u}{2} \log{\left (u \right )} - \frac{u}{2}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          xlog(2x)xx \log{\left (2 x \right )} - x

        Метод #2

        1. Используем интегрирование по частям:

          udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

          пусть u(x)=log(2x)u{\left (x \right )} = \log{\left (2 x \right )} и пусть dv(x)=1\operatorname{dv}{\left (x \right )} = 1 dx.

          Затем du(x)=1x\operatorname{du}{\left (x \right )} = \frac{1}{x} dx.

          Чтобы найти v(x)v{\left (x \right )}:

          1. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

            1dx=x\int 1\, dx = x

          Теперь решаем под-интеграл.

        2. Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:

          1dx=x\int 1\, dx = x

      Таким образом, результат будет: 2xlog(2x)2x2 x \log{\left (2 x \right )} - 2 x

    2. Теперь упростить:

      2x(log(2x)1)2 x \left(\log{\left (2 x \right )} - 1\right)

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      2x(log(2x)1)+constant2 x \left(\log{\left (2 x \right )} - 1\right)+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    2x(log(2x)1)+constant2 x \left(\log{\left (2 x \right )} - 1\right)+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-5050
    Ответ [src]
      1                              
      /                              
     |                               
     |  2*log(2*x) dx = -2 + 2*log(2)
     |                               
    /                                
    0                                
    2log222\,\log 2-2
    Численный ответ [src]
    -0.613705638880109
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                      
     |                                       
     | 2*log(2*x) dx = C - 2*x + 2*x*log(2*x)
     |                                       
    /                                        
    2xlog(2x)2x2\,x\,\log \left(2\,x\right)-2\,x