Funktion $$$\ln\left(x\right) \cosh{\left(x \right)}$$$ integraali
Aiheeseen liittyvä laskin: Määrättyjen ja epäoleellisten integraalien laskin
Syötteesi
Määritä $$$\int \ln\left(x\right) \cosh{\left(x \right)}\, dx$$$.
Ratkaisu
Integraalin $$$\int{\ln{\left(x \right)} \cosh{\left(x \right)} d x}$$$ kohdalla käytä osittaisintegrointia $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$.
Olkoon $$$\operatorname{u}=\ln{\left(x \right)}$$$ ja $$$\operatorname{dv}=\cosh{\left(x \right)} dx$$$.
Tällöin $$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx=\frac{dx}{x}$$$ (vaiheet ovat nähtävissä ») ja $$$\operatorname{v}=\int{\cosh{\left(x \right)} d x}=\sinh{\left(x \right)}$$$ (vaiheet ovat nähtävissä »).
Siis,
$${\color{red}{\int{\ln{\left(x \right)} \cosh{\left(x \right)} d x}}}={\color{red}{\left(\ln{\left(x \right)} \cdot \sinh{\left(x \right)}-\int{\sinh{\left(x \right)} \cdot \frac{1}{x} d x}\right)}}={\color{red}{\left(\ln{\left(x \right)} \sinh{\left(x \right)} - \int{\frac{\sinh{\left(x \right)}}{x} d x}\right)}}$$
Tällä integraalilla (Hyperbolinen sini-integraali) ei ole suljettua muotoa:
$$\ln{\left(x \right)} \sinh{\left(x \right)} - {\color{red}{\int{\frac{\sinh{\left(x \right)}}{x} d x}}} = \ln{\left(x \right)} \sinh{\left(x \right)} - {\color{red}{\operatorname{Shi}{\left(x \right)}}}$$
Näin ollen,
$$\int{\ln{\left(x \right)} \cosh{\left(x \right)} d x} = \ln{\left(x \right)} \sinh{\left(x \right)} - \operatorname{Shi}{\left(x \right)}$$
Lisää integrointivakio:
$$\int{\ln{\left(x \right)} \cosh{\left(x \right)} d x} = \ln{\left(x \right)} \sinh{\left(x \right)} - \operatorname{Shi}{\left(x \right)}+C$$
Vastaus
$$$\int \ln\left(x\right) \cosh{\left(x \right)}\, dx = \left(\ln\left(x\right) \sinh{\left(x \right)} - \operatorname{Shi}{\left(x \right)}\right) + C$$$A