Int_1 ^ e 1 /(x sqrt(ln ^ 2x))dxをどのように統合しますか?

Int_1 ^ e 1 /(x sqrt(ln ^ 2x))dxをどのように統合しますか?
Anonim

回答:

この積分は存在しません。

説明:

以来 #ln x> 0# その間に #1、e#、 我々は持っています

#sqrt {ln ^ 2 x} = | ln x | = ln x#

ここで、積分が

#int_1 ^ e dx / {x ln x}#

代替 #ln x = u#それから #dx / x = du# そのため

#int_1 ^ e dx / {x ln x} = int_ {ln 1} ^ {ln e} {du} / u = int_0 ^ 1 {du} / u#

被積分関数は下限で発散するため、これは不適切な積分です。これは

#lim_ {l - > 0 ^ +} int_l ^ 1 {du} / u#

これが存在する場合今

#int_l ^ 1 {du} / u = ln 1 - ln l = -ln l#

これは限界で分岐するので #l - > 0 ^ +#、積分は存在しません。

回答:

#pi / 2#

説明:

積分 #int_1 ^ e( "d" x)/(xsqrt(1-ln ^ 2(x))#.

最初に代用 #u = ln(x)# そして # "d" u =( "d" x)/ x#.

したがって、私たちは

#int_(x = 1)^(x = e)( "d" u)/ sqrt(1-u ^ 2)#

今、代用 #u = sin(v)# そして # "d" u = cos(v) "d" v#.

その後、

#int_(x = 1)^(x = e)(cos(v))/(sqrt(1-sin ^ 2(v))) "d" v = int_(x = 1)^(x = e ) "d" v# 以来 #1-sin ^ 2(v)= cos ^ 2(v)#.

続けて、私たちは持っています

#v _(x = 1)^(x = e)= arcsin(u) _(x = 1)^(x = e)= arcsin(ln(x)) _(x = 1 )^(x = e)=アークサイン(ln(e)) - アークサイン(ln(1))=π/ 2-0 =π/ 2#