¿Cómo encuentro la integral int (ln (x)) ^ 2dx?

¿Cómo encuentro la integral int (ln (x)) ^ 2dx?
Anonim

Nuestro objetivo es reducir el poder de #ln x # Para que la integral sea más fácil de evaluar.

Podemos lograr esto utilizando la integración por partes. Tenga en cuenta la fórmula IBP:

#int u dv = uv - int v du #

Ahora, vamos a dejar #u = (lnx) ^ 2 #y #dv = dx #.

Por lo tanto, #du = (2lnx) / x dx #

y

#v = x #.

Ahora, ensamblando las piezas juntas, obtenemos:

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

¡Esta nueva integral se ve mucho mejor! Simplificando un poco y trayendo la constante al frente, se obtiene:

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

Ahora, para deshacernos de esta próxima integral, haremos una segunda integración por partes, dejando que #u = ln x # y #dv = dx #.

Así, #du = 1 / x dx # y #v = x #.

El montaje nos da:

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

Ahora, todo lo que queda por hacer es simplificar, teniendo en cuenta agregar la constante de integración:

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

Y ahí lo tenemos. Recuerde, la integración por partes tiene que ver con recoger # u # para que las cosas desordenadas sean eliminadas del integrand. En este caso trajimos # (ln x) ^ 2 # Abajo a #ln x #, y luego a # 1 / x #. Al final, algunos #X#Se canceló, y se hizo más fácil de integrar.