$$$\ln\left(\sqrt{3} x\right)$$$ 的積分

求$$$\int \ln\left(\sqrt{3} x\right)\, dx$$$。

令 $$$u=\sqrt{3} x$$$。

則 $$$du=\left(\sqrt{3} x\right)^{\prime }dx = \sqrt{3} dx$$$ (步驟見»)，並可得 $$$dx = \frac{\sqrt{3} du}{3}$$$。

因此，

$${\color{red}{\int{\ln{\left(\sqrt{3} x \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{\sqrt{3} \ln{\left(u \right)}}{3} d u}}}$$

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$，使用 $$$c=\frac{\sqrt{3}}{3}$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = \ln{\left(u \right)}$$$：

$${\color{red}{\int{\frac{\sqrt{3} \ln{\left(u \right)}}{3} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{3} \int{\ln{\left(u \right)} d u}}{3}\right)}}$$

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

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

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

所以，

$$\frac{\sqrt{3} {\color{red}{\int{\ln{\left(u \right)} d u}}}}{3}=\frac{\sqrt{3} {\color{red}{\left(\ln{\left(u \right)} \cdot u-\int{u \cdot \frac{1}{u} d u}\right)}}}{3}=\frac{\sqrt{3} {\color{red}{\left(u \ln{\left(u \right)} - \int{1 d u}\right)}}}{3}$$

配合 $$$c=1$$$，應用常數法則 $$$\int c\, du = c u$$$：

$$\frac{\sqrt{3} \left(u \ln{\left(u \right)} - {\color{red}{\int{1 d u}}}\right)}{3} = \frac{\sqrt{3} \left(u \ln{\left(u \right)} - {\color{red}{u}}\right)}{3}$$

回顧一下 $$$u=\sqrt{3} x$$$：

$$\frac{\sqrt{3} \left(- {\color{red}{u}} + {\color{red}{u}} \ln{\left({\color{red}{u}} \right)}\right)}{3} = \frac{\sqrt{3} \left(- {\color{red}{\sqrt{3} x}} + {\color{red}{\sqrt{3} x}} \ln{\left({\color{red}{\sqrt{3} x}} \right)}\right)}{3}$$

因此，

$$\int{\ln{\left(\sqrt{3} x \right)} d x} = \frac{\sqrt{3} \left(\sqrt{3} x \ln{\left(\sqrt{3} x \right)} - \sqrt{3} x\right)}{3}$$

化簡：

$$\int{\ln{\left(\sqrt{3} x \right)} d x} = x \left(\ln{\left(x \right)} - 1 + \frac{\ln{\left(3 \right)}}{2}\right)$$

加上積分常數：

$$\int{\ln{\left(\sqrt{3} x \right)} d x} = x \left(\ln{\left(x \right)} - 1 + \frac{\ln{\left(3 \right)}}{2}\right)+C$$

$$$\int \ln\left(\sqrt{3} x\right)\, dx = x \left(\ln\left(x\right) - 1 + \frac{\ln\left(3\right)}{2}\right) + C$$$A