Интеграл x*log(x+1) (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 + 1) dx
     |                 
    /                  
    0                  
    01xlog(x+1)dx\int_{0}^{1} x \log{\left (x + 1 \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(x+1)u{\left (x \right )} = \log{\left (x + 1 \right )} и пусть dv(x)=x\operatorname{dv}{\left (x \right )} = x dx.

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

      x22x+2dx=12x2x+1dx\int \frac{x^{2}}{2 x + 2}\, dx = \frac{1}{2} \int \frac{x^{2}}{x + 1}\, dx

      1. Перепишите подынтегральное выражение:

        x2x+1=x1+1x+1\frac{x^{2}}{x + 1} = x - 1 + \frac{1}{x + 1}

      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:

          1dx=x\int -1\, dx = - x

        1. пусть u=x+1u = x + 1.

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

        Результат есть: x22x+log(x+1)\frac{x^{2}}{2} - x + \log{\left (x + 1 \right )}

      Таким образом, результат будет: x24x2+12log(x+1)\frac{x^{2}}{4} - \frac{x}{2} + \frac{1}{2} \log{\left (x + 1 \right )}

    3. Теперь упростить:

      x22log(x+1)x24+x212log(x+1)\frac{x^{2}}{2} \log{\left (x + 1 \right )} - \frac{x^{2}}{4} + \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \log{\left (x + 1 \right )}

    4. Добавляем постоянную интегрирования:

      x22log(x+1)x24+x212log(x+1)+constant\frac{x^{2}}{2} \log{\left (x + 1 \right )} - \frac{x^{2}}{4} + \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \log{\left (x + 1 \right )}+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x22log(x+1)x24+x212log(x+1)+constant\frac{x^{2}}{2} \log{\left (x + 1 \right )} - \frac{x^{2}}{4} + \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \log{\left (x + 1 \right )}+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-1010200-100
    Ответ [src]
      1                      
      /                      
     |                       
     |  x*log(x + 1) dx = 1/4
     |                       
    /                        
    0                        
    14{{1}\over{4}}
    Численный ответ [src]
    0.25
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                        2    2           
     |                       x   log(1 + x)   x    x *log(x + 1)
     | x*log(x + 1) dx = C + - - ---------- - -- + -------------
     |                       2       2        4          2      
    /                                                           
    x2log(x+1)2log(x+1)+x22x22{{x^2\,\log \left(x+1\right)}\over{2}}-{{\log \left(x+1\right)+{{x^ 2-2\,x}\over{2}}}\over{2}}