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Übung

$\int\frac{\ln\left(x\right)}{2x^3}dx$

Schritt-für-Schritt-Lösung

1

Wenden Sie die Formel an: $\int\frac{a}{bc}dx$$=\frac{1}{c}\int\frac{a}{b}dx$, wobei $a=\ln\left(x\right)$, $b=x^3$ und $c=2$

$\frac{1}{2}\int\frac{\ln\left(x\right)}{x^3}dx$
2

Wenden Sie die Formel an: $\frac{a}{x^b}$$=ax^{-b}$, wobei $a=\ln\left(x\right)$ und $b=3$

$\frac{1}{2}\int x^{-3}\ln\left(x\right)dx$
3

Wir können das Integral $\int x^{-3}\ln\left(x\right)dx$ lösen, indem wir die Methode der Integration durch Teile anwenden, um das Integral des Produkts zweier Funktionen mit der folgenden Formel zu berechnen

$\displaystyle\int u\cdot dv=u\cdot v-\int v \cdot du$
4

Identifizieren oder wählen Sie zunächst $u$ und berechnen Sie die Ableitung, $du$

$\begin{matrix}\displaystyle{u=\ln\left(x\right)}\\ \displaystyle{du=\frac{1}{x}dx}\end{matrix}$
5

Identifizieren Sie nun $dv$ und berechnen Sie $v$

$\begin{matrix}\displaystyle{dv=x^{-3}dx}\\ \displaystyle{\int dv=\int x^{-3}dx}\end{matrix}$
6

Lösen Sie das Integral und finden Sie $v$

$v=\int x^{-3}dx$
7

Wenden Sie die Formel an: $\int x^ndx$$=\frac{x^{\left(n+1\right)}}{n+1}+C$, wobei $n=-3$

$\frac{x^{-2}}{-2}$
8

Wenden Sie die Formel an: $x^a$$=\frac{1}{x^{\left|a\right|}}$

$\frac{\frac{1}{x^{2}}}{-2}$
9

Ersetzen Sie nun die Werte von $u$, $du$ und $v$ in der letzten Formel

$\frac{1}{2}\left(\frac{\ln\left|x\right|}{-2x^{2}}-\int\frac{1}{-2x^{3}}dx\right)$
10

Multiplizieren Sie den Einzelterm $\frac{1}{2}$ mit jedem Term des Polynoms $\left(\frac{\ln\left(x\right)}{-2x^{2}}-\int\frac{1}{-2x^{3}}dx\right)$

$\frac{1}{2}\frac{\ln\left(x\right)}{-2x^{2}}-\frac{1}{2}\int\frac{1}{-2x^{3}}dx$
11

Wenden Sie die Formel an: $\frac{a}{b}\frac{c}{f}$$=\frac{ac}{bf}$, wobei $a=\ln\left(x\right)$, $b=-2x^{2}$, $c=1$, $a/b=\frac{\ln\left(x\right)}{-2x^{2}}$, $f=2$, $c/f=\frac{1}{2}$ und $a/bc/f=\frac{1}{2}\frac{\ln\left(x\right)}{-2x^{2}}$

$\frac{\ln\left|x\right|}{-4x^{2}}-\frac{1}{2}\int\frac{1}{-2x^{3}}dx$
12

Das Integral $-\frac{1}{2}\int\frac{1}{-2x^{3}}dx$ ergibt sich: $\frac{1}{-8x^{2}}$

$\frac{1}{-8x^{2}}$
13

Sammeln Sie die Ergebnisse aller Integrale

$\frac{\ln\left|x\right|}{-4x^{2}}+\frac{1}{-8x^{2}}$
14

Vereinfachen Sie den Ausdruck

$\frac{-2\ln\left(x\right)-1}{8x^{2}}$
15

Da das Integral, das wir lösen, ein unbestimmtes Integral ist, müssen wir am Ende der Integration die Integrationskonstante hinzufügen $C$

$\frac{-2\ln\left|x\right|-1}{8x^{2}}+C_0$

Endgültige Antwort auf das Problem

$\frac{-2\ln\left|x\right|-1}{8x^{2}}+C_0$

Wie sollte ich dieses Problem lösen?

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  • Weierstrass Substitution
  • Produkt von Binomischen mit gemeinsamem Term
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.
(◻)
+
-
×
◻/◻
/
÷
2

e
π
ln
log
log
lim
d/dx
Dx
|◻|
θ
=
>
<
>=
<=
sin
cos
tan
cot
sec
csc

asin
acos
atan
acot
asec
acsc

sinh
cosh
tanh
coth
sech
csch

asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

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