Интеграл log(x/2) (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|-| dx
     |     \2/   
     |           
    /            
    0            
    01log(x2)dx\int_{0}^{1} \log{\left (\frac{x}{2} \right )}\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

      1. пусть u=x2u = \frac{x}{2}.

        Тогда пусть du=dx2du = \frac{dx}{2} и подставим 2du2 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=2log(u)du\int \log{\left (u \right )}\, du = 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: 2ulog(u)2u2 u \log{\left (u \right )} - 2 u

        Если сейчас заменить uu ещё в:

        xlog(x2)xx \log{\left (\frac{x}{2} \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(x2)u{\left (x \right )} = \log{\left (\frac{x}{2} \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

    2. Теперь упростить:

      x(log(x2)1)x \left(\log{\left (\frac{x}{2} \right )} - 1\right)

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x(log(x2)1)+constantx \left(\log{\left (\frac{x}{2} \right )} - 1\right)+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x(log(x2)1)+constantx \left(\log{\left (\frac{x}{2} \right )} - 1\right)+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-1010
    Ответ [src]
      1                        
      /                        
     |                         
     |     /x\                 
     |  log|-| dx = -1 - log(2)
     |     \2/                 
     |                         
    /                          
    0                          
    log21-\log 2-1
    Численный ответ [src]
    -1.69314718055995
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                            
     |                             
     |    /x\                   /x\
     | log|-| dx = C - x + x*log|-|
     |    \2/                   \2/
     |                             
    /                              
    2(log(x2)x2x2)2\,\left({{\log \left({{x}\over{2}}\right)\,x}\over{2}}-{{x}\over{2 }}\right)