如何整合int x ^ lnx?

如何整合int x ^ lnx?
Anonim

回答:

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

说明:

我们从u替换开始 #U = LN(x)的#。然后我们除以它的导数 #U# 与…相融合 #U#:

#(DU)/ DX = 1 / X#

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

现在我们需要解决 #X# 就……而言 #U#:

#U = LN(x)的#

#x的= E ^ U#

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

你可能会猜测这没有基本的反衍生物,你是对的。但是我们可以使用表格来假想误差函数, #erfi(x)的#:

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

为了使我们的积分成为这种形式,我们可能只有一个平方变量的指数 ·E·,所以我们需要完成广场:

#ü^ 2 + U =(U + 1/2)^ 2 + K#

#ü^ 2 +为u = u ^ 2 + U + 1/4 + K#

#K = -1 / 4#

#ü^ 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#

现在我们可以引入一个u替换 #吨= U + 1/2号。衍生品就是 #1#,所以我们不需要做任何特别的事情来整合 #T#:

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

现在我们可以撤消所有替换以获得:

#E ^( - 1/4)SQRTPI / 2erfi(U + 1/2)+ C = E ^( - 1/4)SQRTPI / 2erfi(LN(x)的+1/2)+ C#