$$$\frac{\ln\left(1 - x^{2}\right)}{2}$$$'nin integrali

Hesaplayıcı, adımlarıyla birlikte $$$\frac{\ln\left(1 - x^{2}\right)}{2}$$$ fonksiyonunun integralini/ilkel fonksiyonunu bulacaktır.

İlgili hesap makinesi: Belirli ve Uygunsuz İntegral Hesaplayıcı

Lütfen $$$dx$$$, $$$dy$$$ vb. diferansiyeller kullanmadan yazın.
Otomatik algılama için boş bırakın.

Hesap makinesi bir şeyi hesaplayamadıysa, bir hata tespit ettiyseniz veya bir öneriniz/geri bildiriminiz varsa, lütfen bizimle iletişime geçin.

Girdiniz

Bulun: $$$\int \frac{\ln\left(1 - x^{2}\right)}{2}\, dx$$$.

Çözüm

Sabit katsayı kuralı $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$'i $$$c=\frac{1}{2}$$$ ve $$$f{\left(x \right)} = \ln{\left(1 - x^{2} \right)}$$$ ile uygula:

$${\color{red}{\int{\frac{\ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\ln{\left(1 - x^{2} \right)} d x}}{2}\right)}}$$

$$$\int{\ln{\left(1 - x^{2} \right)} d x}$$$ integrali için, kısmi integrasyonu $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$ kullanın.

$$$\operatorname{u}=\ln{\left(1 - x^{2} \right)}$$$ ve $$$\operatorname{dv}=dx$$$ olsun.

O halde $$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(1 - x^{2} \right)}\right)^{\prime }dx=\frac{2 x}{x^{2} - 1} dx$$$ (adımlar için bkz. ») ve $$$\operatorname{v}=\int{1 d x}=x$$$ (adımlar için bkz. »).

O halde,

$$\frac{{\color{red}{\int{\ln{\left(1 - x^{2} \right)} d x}}}}{2}=\frac{{\color{red}{\left(\ln{\left(1 - x^{2} \right)} \cdot x-\int{x \cdot \frac{2 x}{x^{2} - 1} d x}\right)}}}{2}=\frac{{\color{red}{\left(x \ln{\left(1 - x^{2} \right)} - \int{\frac{2 x^{2}}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} d x}\right)}}}{2}$$

Sabit katsayı kuralı $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$'i $$$c=2$$$ ve $$$f{\left(x \right)} = \frac{x^{2}}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)}$$$ ile uygula:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{2 x^{2}}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} d x}}}}{2} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - \frac{{\color{red}{\left(2 \int{\frac{x^{2}}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} d x}\right)}}}{2}$$

Payın derecesi paydanın derecesinden küçük olmadığından, polinom uzun bölmesi uygulayın (adımlar » görülebilir):

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - {\color{red}{\int{\frac{x^{2}}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} d x}}} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - {\color{red}{\int{\left(1 + \frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)}\right)d x}}}$$

Her terimin integralini alın:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - {\color{red}{\int{\left(1 + \frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)}\right)d x}}} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - {\color{red}{\left(\int{1 d x} + \int{\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} d x}\right)}}$$

$$$c=1$$$ kullanarak $$$\int c\, dx = c x$$$ sabit kuralını uygula:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - \int{\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} d x} - {\color{red}{\int{1 d x}}} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - \int{\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} d x} - {\color{red}{x}}$$

Kısmi kesirlere ayrıştırma yapın (adımlar » görülebilir):

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - {\color{red}{\int{\frac{1}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} d x}}} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}\right)d x}}}$$

Her terimin integralini alın:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{1}{2 \left(x - 1\right)}\right)d x}}} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - {\color{red}{\left(\int{\frac{1}{2 \left(x - 1\right)} d x} - \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x}\right)}}$$

Sabit katsayı kuralı $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$'i $$$c=\frac{1}{2}$$$ ve $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x - 1}$$$ ile uygula:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x + \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x} - {\color{red}{\int{\frac{1}{2 \left(x - 1\right)} d x}}} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x + \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x} - {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x - 1} d x}}{2}\right)}}$$

$$$u=x - 1$$$ olsun.

Böylece $$$du=\left(x - 1\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (adımlar » görülebilir) ve $$$dx = du$$$ elde ederiz.

İntegral şu şekilde yeniden yazılabilir:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x + \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{x - 1} d x}}}}{2} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x + \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2}$$

$$$\frac{1}{u}$$$'nin integrali $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x + \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x + \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{2}$$

Hatırlayın ki $$$u=x - 1$$$:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{2} + \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x - 1\right)}}}\right| \right)}}{2} + \int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x}$$

Sabit katsayı kuralı $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$'i $$$c=\frac{1}{2}$$$ ve $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x + 1}$$$ ile uygula:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + {\color{red}{\int{\frac{1}{2 \left(x + 1\right)} d x}}} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x + 1} d x}}{2}\right)}}$$

$$$u=x + 1$$$ olsun.

Böylece $$$du=\left(x + 1\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (adımlar » görülebilir) ve $$$dx = du$$$ elde ederiz.

İntegral şu hale gelir

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{x + 1} d x}}}}{2} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2}$$

$$$\frac{1}{u}$$$'nin integrali $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{2}$$

Hatırlayın ki $$$u=x + 1$$$:

$$\frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{2} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x + 1\right)}}}\right| \right)}}{2}$$

Dolayısıyla,

$$\int{\frac{\ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} d x} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + \frac{\ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)}}{2}$$

İntegrasyon sabitini ekleyin:

$$\int{\frac{\ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} d x} = \frac{x \ln{\left(1 - x^{2} \right)}}{2} - x - \frac{\ln{\left(\left|{x - 1}\right| \right)}}{2} + \frac{\ln{\left(\left|{x + 1}\right| \right)}}{2}+C$$

Cevap

$$$\int \frac{\ln\left(1 - x^{2}\right)}{2}\, dx = \left(\frac{x \ln\left(1 - x^{2}\right)}{2} - x - \frac{\ln\left(\left|{x - 1}\right|\right)}{2} + \frac{\ln\left(\left|{x + 1}\right|\right)}{2}\right) + C$$$A