$$$\ln\left(\frac{2}{x}\right)$$$ 的積分
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求$$$\int \ln\left(\frac{2}{x}\right)\, dx$$$。
解答
對於積分 $$$\int{\ln{\left(\frac{2}{x} \right)} d x}$$$,使用分部積分法 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$。
令 $$$\operatorname{u}=\ln{\left(\frac{2}{x} \right)}$$$ 與 $$$\operatorname{dv}=dx$$$。
則 $$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(\frac{2}{x} \right)}\right)^{\prime }dx=- \frac{1}{x} dx$$$(步驟見 »),且 $$$\operatorname{v}=\int{1 d x}=x$$$(步驟見 »)。
因此,
$${\color{red}{\int{\ln{\left(\frac{2}{x} \right)} d x}}}={\color{red}{\left(\ln{\left(\frac{2}{x} \right)} \cdot x-\int{x \cdot \left(- \frac{1}{x}\right) d x}\right)}}={\color{red}{\left(x \ln{\left(\frac{2}{x} \right)} - \int{\left(-1\right)d x}\right)}}$$
配合 $$$c=-1$$$,應用常數法則 $$$\int c\, dx = c x$$$:
$$x \ln{\left(\frac{2}{x} \right)} - {\color{red}{\int{\left(-1\right)d x}}} = x \ln{\left(\frac{2}{x} \right)} - {\color{red}{\left(- x\right)}}$$
因此,
$$\int{\ln{\left(\frac{2}{x} \right)} d x} = x \ln{\left(\frac{2}{x} \right)} + x$$
化簡:
$$\int{\ln{\left(\frac{2}{x} \right)} d x} = x \left(- \ln{\left(x \right)} + \ln{\left(2 \right)} + 1\right)$$
加上積分常數:
$$\int{\ln{\left(\frac{2}{x} \right)} d x} = x \left(- \ln{\left(x \right)} + \ln{\left(2 \right)} + 1\right)+C$$
答案
$$$\int \ln\left(\frac{2}{x}\right)\, dx = x \left(- \ln\left(x\right) + \ln\left(2\right) + 1\right) + C$$$A