Интеграл log(e^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           
      /           
     |            
     |     / x\   
     |  log\E / dx
     |            
    /             
    0             
    01log(ex)dx\int_{0}^{1} \log{\left (e^{x} \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=exu = e^{x}.

        Тогда пусть du=exdxdu = e^{x} dx и подставим dudu:

        1ulog(u)du\int \frac{1}{u} \log{\left (u \right )}\, du

        1. пусть u=log(u)u = \log{\left (u \right )}.

          Тогда пусть du=duudu = \frac{du}{u} и подставим dudu:

          udu\int u\, du

          1. Интеграл unu^{n} есть un+1n+1\frac{u^{n + 1}}{n + 1}:

            udu=u22\int u\, du = \frac{u^{2}}{2}

          Если сейчас заменить uu ещё в:

          12log2(u)\frac{1}{2} \log^{2}{\left (u \right )}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        12log2(ex)\frac{1}{2} \log^{2}{\left (e^{x} \right )}

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

        Затем du(x)=1\operatorname{du}{\left (x \right )} = 1 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 xnx^{n} есть xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1}:

        xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

    2. Теперь упростить:

      12log2(ex)\frac{1}{2} \log^{2}{\left (e^{x} \right )}

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      12log2(ex)+constant\frac{1}{2} \log^{2}{\left (e^{x} \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    12log2(ex)+constant\frac{1}{2} \log^{2}{\left (e^{x} \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-50100
    Ответ [src]
      1                 
      /                 
     |                  
     |     / x\         
     |  log\E / dx = 1/2
     |                  
    /                   
    0                   
    logE2{{\log E}\over{2}}
    Численный ответ [src]
    0.5
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                         
     |                     2/ x\
     |    / x\          log \E /
     | log\E / dx = C + --------
     |                     2    
    /                           
    logEx22{{\log E\,x^2}\over{2}}