Com puc trobar la integral int (ln (x)) ^ 2dx?

Com puc trobar la integral int (ln (x)) ^ 2dx?
Anonim

El nostre objectiu és reduir el poder de #ln x # de manera que la integral sigui més fàcil d’avaluar.

Ho podem aconseguir mitjançant la integració per parts. Tingueu en compte la fórmula IBP:

#int u dv = uv - int v du #

Ara ho deixarem #u = (lnx) ^ 2 #, i #dv = dx #.

Per tant, #du = (2lnx) / x dx #

i

#v = x #.

Ara, reunint les peces, tenim:

#int (ln x) ^ 2 dx = x (ln x) ^ 2 - int (2xlnx) / x dx #

Aquesta nova integral sembla molt millor. Simplificar una mica i portar el front constant constant:

#int (ln x) ^ 2 dx = x (ln x) ^ 2 - 2 int lnx dx #

Ara, per desfer-se d'aquesta integral següent, farem una segona integració per parts, deixant-la #u = ln x # i #dv = dx #.

Així, #du = 1 / x dx # i #v = x #.

Ens assembla:

#int (ln x) ^ 2 dx = x (ln x) ^ 2 - 2 (xlnx - int x / x dx) #

Ara, tot el que queda per fer és simplificar, tenint en compte afegir la constant d’integració:

#int (ln x) ^ 2 dx = x (ln x) ^ 2 - 2xlnx + 2x + C #

I allà ho tenim. Recordeu que la integració per parts és tot sobre la selecció # u # de manera que les coses desordenades s'eliminen de l’interior. En aquest cas vam portar # (ln x) ^ 2 # fins #ln x #, i després cap avall a # 1 / x #. Al final, alguns # x #s’anul·la i s’ha tornat més fàcil d’integrar.