$$$\frac{\ln\left(x\right)}{x^{2}}$$$의 적분
사용자 입력
$$$\int \frac{\ln\left(x\right)}{x^{2}}\, dx$$$을(를) 구하시오.
풀이
적분 $$$\int{\frac{\ln{\left(x \right)}}{x^{2}} d x}$$$에 대해서는 부분적분법 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$을 사용하십시오.
$$$\operatorname{u}=\ln{\left(x \right)}$$$와 $$$\operatorname{dv}=\frac{dx}{x^{2}}$$$라고 하자.
그러면 $$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx=\frac{dx}{x}$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음) 및 $$$\operatorname{v}=\int{\frac{1}{x^{2}} d x}=- \frac{1}{x}$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음).
따라서,
$${\color{red}{\int{\frac{\ln{\left(x \right)}}{x^{2}} d x}}}={\color{red}{\left(\ln{\left(x \right)} \cdot \left(- \frac{1}{x}\right)-\int{\left(- \frac{1}{x}\right) \cdot \frac{1}{x} d x}\right)}}={\color{red}{\left(- \int{\left(- \frac{1}{x^{2}}\right)d x} - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x}\right)}}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=-1$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x^{2}}$$$에 적용하세요:
$$- {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{x^{2}}\right)d x}}} - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x} = - {\color{red}{\left(- \int{\frac{1}{x^{2}} d x}\right)}} - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x}$$
멱법칙($$$\int x^{n}\, dx = \frac{x^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$)을 $$$n=-2$$$에 적용합니다:
$${\color{red}{\int{\frac{1}{x^{2}} d x}}} - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x}={\color{red}{\int{x^{-2} d x}}} - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x}={\color{red}{\frac{x^{-2 + 1}}{-2 + 1}}} - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x}={\color{red}{\left(- x^{-1}\right)}} - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x}={\color{red}{\left(- \frac{1}{x}\right)}} - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x}$$
따라서,
$$\int{\frac{\ln{\left(x \right)}}{x^{2}} d x} = - \frac{\ln{\left(x \right)}}{x} - \frac{1}{x}$$
간단히 하시오:
$$\int{\frac{\ln{\left(x \right)}}{x^{2}} d x} = \frac{- \ln{\left(x \right)} - 1}{x}$$
적분 상수를 추가하세요:
$$\int{\frac{\ln{\left(x \right)}}{x^{2}} d x} = \frac{- \ln{\left(x \right)} - 1}{x}+C$$
정답
$$$\int \frac{\ln\left(x\right)}{x^{2}}\, dx = \frac{- \ln\left(x\right) - 1}{x} + C$$$A