$$$e^{x} \ln\left(x\right)$$$ 的積分
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求$$$\int e^{x} \ln\left(x\right)\, dx$$$。
解答
對於積分 $$$\int{e^{x} \ln{\left(x \right)} d x}$$$,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 $$$\operatorname{dv}=e^{x} dx$$$。
則 $$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx=\frac{dx}{x}$$$(步驟見 »),且 $$$\operatorname{v}=\int{e^{x} d x}=e^{x}$$$(步驟見 »)。
所以,
$${\color{red}{\int{e^{x} \ln{\left(x \right)} d x}}}={\color{red}{\left(\ln{\left(x \right)} \cdot e^{x}-\int{e^{x} \cdot \frac{1}{x} d x}\right)}}={\color{red}{\left(e^{x} \ln{\left(x \right)} - \int{\frac{e^{x}}{x} d x}\right)}}$$
此積分(指數積分)不存在閉式表示:
$$e^{x} \ln{\left(x \right)} - {\color{red}{\int{\frac{e^{x}}{x} d x}}} = e^{x} \ln{\left(x \right)} - {\color{red}{\operatorname{Ei}{\left(x \right)}}}$$
因此,
$$\int{e^{x} \ln{\left(x \right)} d x} = e^{x} \ln{\left(x \right)} - \operatorname{Ei}{\left(x \right)}$$
加上積分常數:
$$\int{e^{x} \ln{\left(x \right)} d x} = e^{x} \ln{\left(x \right)} - \operatorname{Ei}{\left(x \right)}+C$$
答案
$$$\int e^{x} \ln\left(x\right)\, dx = \left(e^{x} \ln\left(x\right) - \operatorname{Ei}{\left(x \right)}\right) + C$$$A