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$$$\frac{x^{15} \ln\left(x^{16}\right)}{16}$$$ 的积分
您的输入
求$$$\int \frac{x^{15} \ln\left(x^{16}\right)}{16}\, dx$$$。
解答
输入已重写为：$$$\int{\frac{x^{15} \ln{\left(x^{16} \right)}}{16} d x}=\int{x^{15} \ln{\left(x \right)} d x}$$$。
对于积分$$$\int{x^{15} \ln{\left(x \right)} d x}$$$，使用分部积分法$$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$。
设 $$$\operatorname{u}=\ln{\left(x \right)}$$$ 和 $$$\operatorname{dv}=x^{15} dx$$$。
则 $$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx=\frac{dx}{x}$$$ (步骤见 »)，并且 $$$\operatorname{v}=\int{x^{15} d x}=\frac{x^{16}}{16}$$$ (步骤见 »)。
积分变为
$${\color{red}{\int{x^{15} \ln{\left(x \right)} d x}}}={\color{red}{\left(\ln{\left(x \right)} \cdot \frac{x^{16}}{16}-\int{\frac{x^{16}}{16} \cdot \frac{1}{x} d x}\right)}}={\color{red}{\left(\frac{x^{16} \ln{\left(x \right)}}{16} - \int{\frac{x^{15}}{16} d x}\right)}}$$
对 $$$c=\frac{1}{16}$$$ 和 $$$f{\left(x \right)} = x^{15}$$$ 应用常数倍法则 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$：
$$\frac{x^{16} \ln{\left(x \right)}}{16} - {\color{red}{\int{\frac{x^{15}}{16} d x}}} = \frac{x^{16} \ln{\left(x \right)}}{16} - {\color{red}{\left(\frac{\int{x^{15} d x}}{16}\right)}}$$
应用幂法则 $$$\int x^{n}\, dx = \frac{x^{n + 1}}{n + 1}$$$ $$$\left(n \neq -1 \right)$$$，其中 $$$n=15$$$：
$$\frac{x^{16} \ln{\left(x \right)}}{16} - \frac{{\color{red}{\int{x^{15} d x}}}}{16}=\frac{x^{16} \ln{\left(x \right)}}{16} - \frac{{\color{red}{\frac{x^{1 + 15}}{1 + 15}}}}{16}=\frac{x^{16} \ln{\left(x \right)}}{16} - \frac{{\color{red}{\left(\frac{x^{16}}{16}\right)}}}{16}$$
因此，
$$\int{x^{15} \ln{\left(x \right)} d x} = \frac{x^{16} \ln{\left(x \right)}}{16} - \frac{x^{16}}{256}$$
化简：
$$\int{x^{15} \ln{\left(x \right)} d x} = \frac{x^{16} \left(16 \ln{\left(x \right)} - 1\right)}{256}$$
加上积分常数：
$$\int{x^{15} \ln{\left(x \right)} d x} = \frac{x^{16} \left(16 \ln{\left(x \right)} - 1\right)}{256}+C$$
答案
$$$\int \frac{x^{15} \ln\left(x^{16}\right)}{16}\, dx = \frac{x^{16} \left(16 \ln\left(x\right) - 1\right)}{256} + C$$$A