Integral von $$$\ln\left(\frac{1}{x}\right)$$$

Bestimme $$$\int \left(- \ln\left(x\right)\right)\, dx$$$.

Die Eingabe wird umgeschrieben: $$$\int{\ln{\left(\frac{1}{x} \right)} d x}=\int{\left(- \ln{\left(x \right)}\right)d x}$$$.

Wende die Konstantenfaktorregel $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ mit $$$c=-1$$$ und $$$f{\left(x \right)} = \ln{\left(x \right)}$$$ an:

$${\color{red}{\int{\left(- \ln{\left(x \right)}\right)d x}}} = {\color{red}{\left(- \int{\ln{\left(x \right)} d x}\right)}}$$

Für das Integral $$$\int{\ln{\left(x \right)} d x}$$$ verwenden Sie die partielle Integration $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$.

Seien $$$\operatorname{u}=\ln{\left(x \right)}$$$ und $$$\operatorname{dv}=dx$$$.

Dann gilt $$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx=\frac{dx}{x}$$$ (Rechenschritte siehe ») und $$$\operatorname{v}=\int{1 d x}=x$$$ (Rechenschritte siehe »).

Das Integral wird zu

$$- {\color{red}{\int{\ln{\left(x \right)} d x}}}=- {\color{red}{\left(\ln{\left(x \right)} \cdot x-\int{x \cdot \frac{1}{x} d x}\right)}}=- {\color{red}{\left(x \ln{\left(x \right)} - \int{1 d x}\right)}}$$

Wenden Sie die Konstantenregel $$$\int c\, dx = c x$$$ mit $$$c=1$$$ an:

$$- x \ln{\left(x \right)} + {\color{red}{\int{1 d x}}} = - x \ln{\left(x \right)} + {\color{red}{x}}$$

Daher,

$$\int{\left(- \ln{\left(x \right)}\right)d x} = - x \ln{\left(x \right)} + x$$

Vereinfachen:

$$\int{\left(- \ln{\left(x \right)}\right)d x} = x \left(1 - \ln{\left(x \right)}\right)$$

Fügen Sie die Integrationskonstante hinzu:

$$\int{\left(- \ln{\left(x \right)}\right)d x} = x \left(1 - \ln{\left(x \right)}\right)+C$$

$$$\int \left(- \ln\left(x\right)\right)\, dx = x \left(1 - \ln\left(x\right)\right) + C$$$A