Ολοκλήρωμα του $$$\frac{\tan{\left(\ln\left(x\right) \right)}}{x}$$$

Βρείτε $$$\int \frac{\tan{\left(\ln\left(x\right) \right)}}{x}\, dx$$$.

Έστω $$$u=\ln{\left(x \right)}$$$.

Τότε $$$du=\left(\ln{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx = \frac{dx}{x}$$$ (τα βήματα παρουσιάζονται »), και έχουμε ότι $$$\frac{dx}{x} = du$$$.

Επομένως,

$${\color{red}{\int{\frac{\tan{\left(\ln{\left(x \right)} \right)}}{x} d x}}} = {\color{red}{\int{\tan{\left(u \right)} d u}}}$$

Ξαναγράψτε την εφαπτομένη ως $$$\tan\left( u \right)=\frac{\sin\left( u \right)}{\cos\left( u \right)}$$$:

$${\color{red}{\int{\tan{\left(u \right)} d u}}} = {\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{\cos{\left(u \right)}} d u}}}$$

Έστω $$$v=\cos{\left(u \right)}$$$.

Τότε $$$dv=\left(\cos{\left(u \right)}\right)^{\prime }du = - \sin{\left(u \right)} du$$$ (τα βήματα παρουσιάζονται »), και έχουμε ότι $$$\sin{\left(u \right)} du = - dv$$$.

Επομένως,

$${\color{red}{\int{\frac{\sin{\left(u \right)}}{\cos{\left(u \right)}} d u}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{v}\right)d v}}}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα του σταθερού πολλαπλασίου $$$\int c f{\left(v \right)}\, dv = c \int f{\left(v \right)}\, dv$$$ με $$$c=-1$$$ και $$$f{\left(v \right)} = \frac{1}{v}$$$:

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

Το ολοκλήρωμα του $$$\frac{1}{v}$$$ είναι $$$\int{\frac{1}{v} d v} = \ln{\left(\left|{v}\right| \right)}$$$:

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

Θυμηθείτε ότι $$$v=\cos{\left(u \right)}$$$:

$$- \ln{\left(\left|{{\color{red}{v}}}\right| \right)} = - \ln{\left(\left|{{\color{red}{\cos{\left(u \right)}}}}\right| \right)}$$

Θυμηθείτε ότι $$$u=\ln{\left(x \right)}$$$:

$$- \ln{\left(\left|{\cos{\left({\color{red}{u}} \right)}}\right| \right)} = - \ln{\left(\left|{\cos{\left({\color{red}{\ln{\left(x \right)}}} \right)}}\right| \right)}$$

Επομένως,

$$\int{\frac{\tan{\left(\ln{\left(x \right)} \right)}}{x} d x} = - \ln{\left(\left|{\cos{\left(\ln{\left(x \right)} \right)}}\right| \right)}$$

Προσθέστε τη σταθερά ολοκλήρωσης:

$$\int{\frac{\tan{\left(\ln{\left(x \right)} \right)}}{x} d x} = - \ln{\left(\left|{\cos{\left(\ln{\left(x \right)} \right)}}\right| \right)}+C$$

$$$\int \frac{\tan{\left(\ln\left(x\right) \right)}}{x}\, dx = - \ln\left(\left|{\cos{\left(\ln\left(x\right) \right)}}\right|\right) + C$$$A