$$$\frac{\ln\left(- x\right)}{2}$$$ 的积分
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求$$$\int \frac{\ln\left(- x\right)}{2}\, dx$$$。
解答
对 $$$c=\frac{1}{2}$$$ 和 $$$f{\left(x \right)} = \ln{\left(- x \right)}$$$ 应用常数倍法则 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$:
$${\color{red}{\int{\frac{\ln{\left(- x \right)}}{2} d x}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\ln{\left(- x \right)} d x}}{2}\right)}}$$
设$$$u=- x$$$。
则$$$du=\left(- x\right)^{\prime }dx = - dx$$$ (步骤见»),并有$$$dx = - du$$$。
所以,
$$\frac{{\color{red}{\int{\ln{\left(- x \right)} d x}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\int{\left(- \ln{\left(u \right)}\right)d u}}}}{2}$$
对 $$$c=-1$$$ 和 $$$f{\left(u \right)} = \ln{\left(u \right)}$$$ 应用常数倍法则 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$:
$$\frac{{\color{red}{\int{\left(- \ln{\left(u \right)}\right)d u}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(- \int{\ln{\left(u \right)} d u}\right)}}}{2}$$
对于积分$$$\int{\ln{\left(u \right)} d u}$$$,使用分部积分法$$$\int \operatorname{g} \operatorname{dv} = \operatorname{g}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{dg}$$$。
设 $$$\operatorname{g}=\ln{\left(u \right)}$$$ 和 $$$\operatorname{dv}=du$$$。
则 $$$\operatorname{dg}=\left(\ln{\left(u \right)}\right)^{\prime }du=\frac{du}{u}$$$ (步骤见 »),并且 $$$\operatorname{v}=\int{1 d u}=u$$$ (步骤见 »)。
积分变为
$$- \frac{{\color{red}{\int{\ln{\left(u \right)} d u}}}}{2}=- \frac{{\color{red}{\left(\ln{\left(u \right)} \cdot u-\int{u \cdot \frac{1}{u} d u}\right)}}}{2}=- \frac{{\color{red}{\left(u \ln{\left(u \right)} - \int{1 d u}\right)}}}{2}$$
应用常数法则 $$$\int c\, du = c u$$$,使用 $$$c=1$$$:
$$- \frac{u \ln{\left(u \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{1 d u}}}}{2} = - \frac{u \ln{\left(u \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{u}}}{2}$$
回忆一下 $$$u=- x$$$:
$$\frac{{\color{red}{u}}}{2} - \frac{{\color{red}{u}} \ln{\left({\color{red}{u}} \right)}}{2} = \frac{{\color{red}{\left(- x\right)}}}{2} - \frac{{\color{red}{\left(- x\right)}} \ln{\left({\color{red}{\left(- x\right)}} \right)}}{2}$$
因此,
$$\int{\frac{\ln{\left(- x \right)}}{2} d x} = \frac{x \ln{\left(- x \right)}}{2} - \frac{x}{2}$$
化简:
$$\int{\frac{\ln{\left(- x \right)}}{2} d x} = \frac{x \left(\ln{\left(- x \right)} - 1\right)}{2}$$
加上积分常数:
$$\int{\frac{\ln{\left(- x \right)}}{2} d x} = \frac{x \left(\ln{\left(- x \right)} - 1\right)}{2}+C$$
答案
$$$\int \frac{\ln\left(- x\right)}{2}\, dx = \frac{x \left(\ln\left(- x\right) - 1\right)}{2} + C$$$A