Интеграл (log(x)-1)/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(x) - 1   
     |  ---------- dx
     |      x        
     |               
    /                
    0                
    011x(log(x)1)dx\int_{0}^{1} \frac{1}{x} \left(\log{\left (x \right )} - 1\right)\, dx
    Подробное решение
    1. Есть несколько способов вычислить этот интеграл.

      Метод #1

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

        Тогда пусть du=dxxdu = \frac{dx}{x} 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:

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

      Метод #2

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        1x(log(x)1)=1xlog(x)1x\frac{1}{x} \left(\log{\left (x \right )} - 1\right) = \frac{1}{x} \log{\left (x \right )} - \frac{1}{x}

      2. Интегрируем почленно:

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

          Тогда пусть du=dxxdu = \frac{dx}{x} 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(x)\frac{1}{2} \log^{2}{\left (x \right )}

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

          1xdx=1xdx\int - \frac{1}{x}\, dx = - \int \frac{1}{x}\, dx

          1. Интеграл 1x\frac{1}{x} есть log(x)\log{\left (x \right )}.

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

        Результат есть: 12log2(x)log(x)\frac{1}{2} \log^{2}{\left (x \right )} - \log{\left (x \right )}

    2. Теперь упростить:

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

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

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


    Ответ:

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

    График
    02468-8-6-4-2-1010-5050
    Ответ [src]
      1                    
      /                    
     |                     
     |  log(x) - 1         
     |  ---------- dx = -oo
     |      x              
     |                     
    /                      
    0                      
    %a{\it \%a}
    Численный ответ [src]
    -1016.05430954932
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                 
     |                                 2
     | log(x) - 1          (log(x) - 1) 
     | ---------- dx = C + -------------
     |     x                     2      
     |                                  
    /                                   
    (logx1)22{{\left(\log x-1\right)^2}\over{2}}