$$$\ln\left(x e^{8} - 9\right)$$$ 的積分

求$$$\int \ln\left(x e^{8} - 9\right)\, dx$$$。

令 $$$u=x e^{8} - 9$$$。

則 $$$du=\left(x e^{8} - 9\right)^{\prime }dx = e^{8} dx$$$ (步驟見»)，並可得 $$$dx = \frac{du}{e^{8}}$$$。

因此，

$${\color{red}{\int{\ln{\left(x e^{8} - 9 \right)} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{\ln{\left(u \right)}}{e^{8}} d u}}}$$

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$，使用 $$$c=e^{-8}$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = \ln{\left(u \right)}$$$：

$${\color{red}{\int{\frac{\ln{\left(u \right)}}{e^{8}} d u}}} = {\color{red}{\frac{\int{\ln{\left(u \right)} d u}}{e^{8}}}}$$

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

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

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

該積分變為

$$\frac{{\color{red}{\int{\ln{\left(u \right)} d u}}}}{e^{8}}=\frac{{\color{red}{\left(\ln{\left(u \right)} \cdot u-\int{u \cdot \frac{1}{u} d u}\right)}}}{e^{8}}=\frac{{\color{red}{\left(u \ln{\left(u \right)} - \int{1 d u}\right)}}}{e^{8}}$$

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

$$\frac{u \ln{\left(u \right)} - {\color{red}{\int{1 d u}}}}{e^{8}} = \frac{u \ln{\left(u \right)} - {\color{red}{u}}}{e^{8}}$$

回顧一下 $$$u=x e^{8} - 9$$$：

$$\frac{- {\color{red}{u}} + {\color{red}{u}} \ln{\left({\color{red}{u}} \right)}}{e^{8}} = \frac{- {\color{red}{\left(x e^{8} - 9\right)}} + {\color{red}{\left(x e^{8} - 9\right)}} \ln{\left({\color{red}{\left(x e^{8} - 9\right)}} \right)}}{e^{8}}$$

因此，

$$\int{\ln{\left(x e^{8} - 9 \right)} d x} = \frac{- x e^{8} + \left(x e^{8} - 9\right) \ln{\left(x e^{8} - 9 \right)} + 9}{e^{8}}$$

化簡：

$$\int{\ln{\left(x e^{8} - 9 \right)} d x} = \frac{\left(x e^{8} - 9\right) \left(\ln{\left(x e^{8} - 9 \right)} - 1\right)}{e^{8}}$$

加上積分常數：

$$\int{\ln{\left(x e^{8} - 9 \right)} d x} = \frac{\left(x e^{8} - 9\right) \left(\ln{\left(x e^{8} - 9 \right)} - 1\right)}{e^{8}}+C$$

$$$\int \ln\left(x e^{8} - 9\right)\, dx = \frac{\left(x e^{8} - 9\right) \left(\ln\left(x e^{8} - 9\right) - 1\right)}{e^{8}} + C$$$A