$$$\ln\left(\frac{1}{x}\right)$$$ 的積分

求$$$\int \left(- \ln\left(x\right)\right)\, dx$$$。

已將輸入重寫為：$$$\int{\ln{\left(\frac{1}{x} \right)} d x}=\int{\left(- \ln{\left(x \right)}\right)d x}$$$。

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$，使用 $$$c=-1$$$ 與 $$$f{\left(x \right)} = \ln{\left(x \right)}$$$：

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

對於積分 $$$\int{\ln{\left(x \right)} d x}$$$，使用分部積分法 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$。

令 $$$\operatorname{u}=\ln{\left(x \right)}$$$ 與 $$$\operatorname{dv}=dx$$$。

則 $$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx=\frac{dx}{x}$$$（步驟見 »），且 $$$\operatorname{v}=\int{1 d x}=x$$$（步驟見 »）。

因此，

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

配合 $$$c=1$$$，應用常數法則 $$$\int c\, dx = c x$$$：

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

因此，

$$\int{\left(- \ln{\left(x \right)}\right)d x} = - x \ln{\left(x \right)} + x$$

化簡：

$$\int{\left(- \ln{\left(x \right)}\right)d x} = x \left(1 - \ln{\left(x \right)}\right)$$

加上積分常數：

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

$$$\int \left(- \ln\left(x\right)\right)\, dx = x \left(1 - \ln\left(x\right)\right) + C$$$A