Интеграл log(3*x)*dx (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(3*x)*1 dx
     |               
    /                
    0                
    01log(3x)1dx\int\limits_{0}^{1} \log{\left(3 x \right)} 1\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=3xu = 3 x.

        Тогда пусть du=3dxdu = 3 dx и подставим du3\frac{du}{3}:

        log(u)9du\int \frac{\log{\left(u \right)}}{9}\, du

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

          log(u)3du=log(u)du3\int \frac{\log{\left(u \right)}}{3}\, du = \frac{\int \log{\left(u \right)}\, du}{3}

          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.

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

            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)3u3\frac{u \log{\left(u \right)}}{3} - \frac{u}{3}

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        xlog(3x)xx \log{\left(3 x \right)} - x

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        log(3x)1=log(x)+log(3)\log{\left(3 x \right)} 1 = \log{\left(x \right)} + \log{\left(3 \right)}

      2. Интегрируем почленно:

        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.

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

          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

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

          log(3)dx=xlog(3)\int \log{\left(3 \right)}\, dx = x \log{\left(3 \right)}

        Результат есть: xlog(x)x+xlog(3)x \log{\left(x \right)} - x + x \log{\left(3 \right)}

      Метод #3

      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(3x)u{\left(x \right)} = \log{\left(3 x \right)} и пусть dv(x)=1\operatorname{dv}{\left(x \right)} = 1.

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

        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

    2. Теперь упростить:

      x(log(3x)1)x \left(\log{\left(3 x \right)} - 1\right)

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x(log(3x)1)+constantx \left(\log{\left(3 x \right)} - 1\right)+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x(log(3x)1)+constantx \left(\log{\left(3 x \right)} - 1\right)+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-2525
    Ответ [src]
    -1 + log(3)
    1+log(3)-1 + \log{\left(3 \right)}
    =
    =
    -1 + log(3)
    1+log(3)-1 + \log{\left(3 \right)}
    Численный ответ [src]
    0.0986122886681097
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                  
     |                                   
     | log(3*x)*1 dx = C - x + x*log(3*x)
     |                                   
    /                                    
    log(3x)1dx=C+xlog(3x)x\int \log{\left(3 x \right)} 1\, dx = C + x \log{\left(3 x \right)} - x