İnt x ^ lnx nasıl entegre edilir?

İnt x ^ lnx nasıl entegre edilir?
Anonim

Cevap:

#int x ^ ln (x) dx = e ^ (- 1/4) sqrtpi / 2erfi (ln (x) +1/2) + C #

Açıklama:

İle ikame ile başlıyoruz # U = İn (x) #. Daha sonra türevine göre bölmek # U # saygı ile bütünleşmek # U #:

# (Du) / dx = 1 / x #

#int x ^ ln (x) dx = int x * x ^ u du #

Şimdi çözmemiz gerek # X # açısından # U #:

# U = İn (x) #

# X = e ^ u #

#int x * x ^ u du = int e ^ u * (e ^ u) ^ u du = int e ^ (u ^ 2 + u) du #

Bunun temel bir türev karşıtı olmadığını ve doğru olacağını tahmin edebilirsiniz. Ancak formu hayali hata işlevi için kullanabiliriz, #erfi (x) #:

#erfi (x) = int 2 / sqrtpie ^ (x ^ 2) dx #

İntegralimizi bu forma sokmak için, üssünde sadece bir kare değişkenimiz olabilir. # E #, bu yüzden kare tamamlamamız gerekiyor:

# U ^ 2 + u = (u + 1/2) ^ 2 + K #

# U ^ 2 + u = u ^ 2 + u + 1/4 + K #

#, K = -1/4 #

# U ^ 2 + u = (u + 1/2) ^ 2-1 / 4 #

#int e ^ (u ^ 2 + u) du = int e ^ ((u + 1/2) ^ 2-1 / 4) du = e ^ (- 1/4) int e ^ ((u + 1/2) ^ 2) du #

Şimdi bir u-ikame ile tanıtabiliriz. # T = u + 1/2 #. Türev sadece #1#Dolayısıyla, entegrasyon için özel bir şey yapmamız gerekmez. # T #:

#e ^ (- 1/4) int e ^ (t ^ 2) dt = e ^ (- 1/4) * sqrtpi / 2int 2 / sqrtpie ^ (t ^ 2) dt = e ^ (- 1/4) / 2 * Erfi (t) = C # SQRTPI

Şimdi almak için tüm ikameleri geri alabiliriz:

# E ^ (- 1/4) SQRTPI / 2erfi (u + 1/2) + C = e ^ (- 1/4) SQRTPI / 2erfi (ln (x) + 1/2) + C #