$$$\ln\left(x_{0}\right)$$$の積分
入力内容
$$$\int \ln\left(x_{0}\right)\, dx_{0}$$$ を求めよ。
解答
積分 $$$\int{\ln{\left(x_{0} \right)} d x_{0}}$$$ には、部分積分法$$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$を用いてください。
$$$\operatorname{u}=\ln{\left(x_{0} \right)}$$$ と $$$\operatorname{dv}=dx_{0}$$$ とする。
したがって、$$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(x_{0} \right)}\right)^{\prime }dx_{0}=\frac{dx_{0}}{x_{0}}$$$(手順は»を参照)および$$$\operatorname{v}=\int{1 d x_{0}}=x_{0}$$$(手順は»を参照)。
したがって、
$${\color{red}{\int{\ln{\left(x_{0} \right)} d x_{0}}}}={\color{red}{\left(\ln{\left(x_{0} \right)} \cdot x_{0}-\int{x_{0} \cdot \frac{1}{x_{0}} d x_{0}}\right)}}={\color{red}{\left(x_{0} \ln{\left(x_{0} \right)} - \int{1 d x_{0}}\right)}}$$
$$$c=1$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dx_{0} = c x_{0}$$$ を適用する:
$$x_{0} \ln{\left(x_{0} \right)} - {\color{red}{\int{1 d x_{0}}}} = x_{0} \ln{\left(x_{0} \right)} - {\color{red}{x_{0}}}$$
したがって、
$$\int{\ln{\left(x_{0} \right)} d x_{0}} = x_{0} \ln{\left(x_{0} \right)} - x_{0}$$
簡単化せよ:
$$\int{\ln{\left(x_{0} \right)} d x_{0}} = x_{0} \left(\ln{\left(x_{0} \right)} - 1\right)$$
積分定数を加える:
$$\int{\ln{\left(x_{0} \right)} d x_{0}} = x_{0} \left(\ln{\left(x_{0} \right)} - 1\right)+C$$
解答
$$$\int \ln\left(x_{0}\right)\, dx_{0} = x_{0} \left(\ln\left(x_{0}\right) - 1\right) + C$$$A