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 1x\frac{1}{x} есть 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
    02468-8-6-4-2-1010-2020
    Ответ [src]
      1                    
      /                    
     |                     
     |  log(x) + 1         
     |  ---------- dx = -oo
     |      x              
     |                     
    /                      
    0                      
    011x(log(x)+1)dx=\int_{0}^{1} \frac{1}{x} \left(\log{\left (x \right )} + 1\right)\, dx = -\infty
    Численный ответ [src]
    -927.873417281334
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                 
     |                                 2
     | log(x) + 1          (log(x) + 1) 
     | ---------- dx = C + -------------
     |     x                     2      
     |                                  
    /                                   
    (logx+1)22{{\left(\log x+1\right)^2}\over{2}}