$$$\ln\left(t\right)$$$の積分
入力内容
$$$\int \ln\left(t\right)\, dt$$$ を求めよ。
解答
積分 $$$\int{\ln{\left(t \right)} d t}$$$ 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。
$$$\operatorname{u}=\ln{\left(t \right)}$$$ と $$$\operatorname{dv}=dt$$$ とする。
したがって、$$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(t \right)}\right)^{\prime }dt=\frac{dt}{t}$$$(手順は»を参照)および$$$\operatorname{v}=\int{1 d t}=t$$$(手順は»を参照)。
積分は次のようになります
$${\color{red}{\int{\ln{\left(t \right)} d t}}}={\color{red}{\left(\ln{\left(t \right)} \cdot t-\int{t \cdot \frac{1}{t} d t}\right)}}={\color{red}{\left(t \ln{\left(t \right)} - \int{1 d t}\right)}}$$
$$$c=1$$$ に対して定数則 $$$\int c\, dt = c t$$$ を適用する:
$$t \ln{\left(t \right)} - {\color{red}{\int{1 d t}}} = t \ln{\left(t \right)} - {\color{red}{t}}$$
したがって、
$$\int{\ln{\left(t \right)} d t} = t \ln{\left(t \right)} - t$$
簡単化せよ:
$$\int{\ln{\left(t \right)} d t} = t \left(\ln{\left(t \right)} - 1\right)$$
積分定数を加える:
$$\int{\ln{\left(t \right)} d t} = t \left(\ln{\left(t \right)} - 1\right)+C$$
解答
$$$\int \ln\left(t\right)\, dt = t \left(\ln\left(t\right) - 1\right) + C$$$A