Интеграл x*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(x - 2) dx
     |                 
    /                  
    0                  
    01xlog(x2)dx\int_{0}^{1} x \log{\left (x - 2 \right )}\, dx
    Подробное решение
    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 (x - 2 \right )} и пусть dv(x)=x\operatorname{dv}{\left (x \right )} = x dx.

      Затем du(x)=1x2\operatorname{du}{\left (x \right )} = \frac{1}{x - 2} dx.

      Чтобы найти v(x)v{\left (x \right )}:

      1. Интеграл xnx^{n} есть xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1}:

        xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

      Теперь решаем под-интеграл.

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

      x22x4dx=12x2x2dx\int \frac{x^{2}}{2 x - 4}\, dx = \frac{1}{2} \int \frac{x^{2}}{x - 2}\, dx

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        x2x2=x+2+4x2\frac{x^{2}}{x - 2} = x + 2 + \frac{4}{x - 2}

      2. Интегрируем почленно:

        1. Интеграл xnx^{n} есть xn+1n+1\frac{x^{n + 1}}{n + 1}:

          xdx=x22\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}

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

          2dx=2x\int 2\, dx = 2 x

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

          4x2dx=41x2dx\int \frac{4}{x - 2}\, dx = 4 \int \frac{1}{x - 2}\, dx

          1. пусть u=x2u = x - 2.

            Тогда пусть du=dxdu = dx и подставим dudu:

            1udu\int \frac{1}{u}\, du

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

            Если сейчас заменить uu ещё в:

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

          Таким образом, результат будет: 4log(x2)4 \log{\left (x - 2 \right )}

        Результат есть: x22+2x+4log(x2)\frac{x^{2}}{2} + 2 x + 4 \log{\left (x - 2 \right )}

      Таким образом, результат будет: x24+x+2log(x2)\frac{x^{2}}{4} + x + 2 \log{\left (x - 2 \right )}

    3. Теперь упростить:

      x22log(x2)x24x2log(x2)\frac{x^{2}}{2} \log{\left (x - 2 \right )} - \frac{x^{2}}{4} - x - 2 \log{\left (x - 2 \right )}

    4. Добавляем постоянную интегрирования:

      x22log(x2)x24x2log(x2)+constant\frac{x^{2}}{2} \log{\left (x - 2 \right )} - \frac{x^{2}}{4} - x - 2 \log{\left (x - 2 \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x22log(x2)x24x2log(x2)+constant\frac{x^{2}}{2} \log{\left (x - 2 \right )} - \frac{x^{2}}{4} - x - 2 \log{\left (x - 2 \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010-100100
    Ответ [src]
      1                                        
      /                                        
     |                      5              pi*I
     |  x*log(x - 2) dx = - - + 2*log(2) + ----
     |                      4               2  
    /                                          
    0                                          
    6log(1)74+2log(2)3-{{6\,\log \left(-1\right)-7}\over{4}}+2\,\log \left(-2\right)-3
    Численный ответ [src]
    (0.136294361119891 + 1.5707963267949j)
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                           2    2           
     |                                           x    x *log(x - 2)
     | x*log(x - 2) dx = C - x - 2*log(-2 + x) - -- + -------------
     |                                           4          2      
    /                                                              
    log(x2)x22x2+4x2+4log(x2)2{{\log \left(x-2\right)\,x^2}\over{2}}-{{{{x^2+4\,x}\over{2}}+4\, \log \left(x-2\right)}\over{2}}