Интеграл log(6)-log(-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                      
      /                      
     |                       
     |  (log(6) - log(-x)) dx
     |                       
    /                        
    0                        
    01log(x)+log(6)dx\int_{0}^{1} - \log{\left (- x \right )} + \log{\left (6 \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Интегрируем почленно:

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

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

        1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

          Метод #1

          1. пусть u=xu = - x.

            Тогда пусть du=dxdu = - dx и подставим du- du:

            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=log(u)du\int \log{\left (u \right )}\, du = - \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: ulog(u)+u- u \log{\left (u \right )} + u

            Если сейчас заменить uu ещё в:

            xlog(x)xx \log{\left (- 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(x)u{\left (x \right )} = \log{\left (- 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: xlog(x)+x- x \log{\left (- x \right )} + x

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

        log(6)dx=xlog(6)\int \log{\left (6 \right )}\, dx = x \log{\left (6 \right )}

      Результат есть: xlog(x)+x+xlog(6)- x \log{\left (- x \right )} + x + x \log{\left (6 \right )}

    2. Теперь упростить:

      x(log(x)+1+log(6))x \left(- \log{\left (- x \right )} + 1 + \log{\left (6 \right )}\right)

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x(log(x)+1+log(6))+constantx \left(- \log{\left (- x \right )} + 1 + \log{\left (6 \right )}\right)+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x(log(x)+1+log(6))+constantx \left(- \log{\left (- x \right )} + 1 + \log{\left (6 \right )}\right)+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-1010
    Ответ [src]
      1                                          
      /                                          
     |                                           
     |  (log(6) - log(-x)) dx = 1 - pi*I + log(6)
     |                                           
    /                                            
    0                                            
    log6log(1)+1\log 6-\log \left(-1\right)+1
    Численный ответ [src]
    (2.79175946922805 - 3.14159265358979j)
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                                    
     |                                                     
     | (log(6) - log(-x)) dx = C + x + x*log(6) - x*log(-x)
     |                                                     
    /                                                      
    log(x)x+log6x+x-\log \left(-x\right)\,x+\log 6\,x+x