$$$\frac{1}{x^{2} \ln\left(x\right)}$$$の積分
入力内容
$$$\int \frac{1}{x^{2} \ln\left(x\right)}\, dx$$$ を求めよ。
解答
$$$u=\frac{1}{x}$$$ とする。
すると $$$du=\left(\frac{1}{x}\right)^{\prime }dx = - \frac{1}{x^{2}} dx$$$(手順は»で確認できます)、$$$\frac{dx}{x^{2}} = - du$$$ となります。
積分は次のようになります
$${\color{red}{\int{\frac{1}{x^{2} \ln{\left(x \right)}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{\ln{\left(u \right)}} d u}}}$$
この積分(対数積分)には閉形式はありません:
$${\color{red}{\int{\frac{1}{\ln{\left(u \right)}} d u}}} = {\color{red}{\operatorname{li}{\left(u \right)}}}$$
次のことを思い出してください $$$u=\frac{1}{x}$$$:
$$\operatorname{li}{\left({\color{red}{u}} \right)} = \operatorname{li}{\left({\color{red}{\frac{1}{x}}} \right)}$$
したがって、
$$\int{\frac{1}{x^{2} \ln{\left(x \right)}} d x} = \operatorname{li}{\left(\frac{1}{x} \right)}$$
積分定数を加える:
$$\int{\frac{1}{x^{2} \ln{\left(x \right)}} d x} = \operatorname{li}{\left(\frac{1}{x} \right)}+C$$
解答
$$$\int \frac{1}{x^{2} \ln\left(x\right)}\, dx = \operatorname{li}{\left(\frac{1}{x} \right)} + C$$$A