Calcul infinitésimal Exemples

$\int_{1}^{e} \frac{\ln^{2} (x)}{x} d x$

Étape 1

Laissez $u = \ln (x)$ . Alors $d u = \frac{1}{x} d x$ , donc $x d u = d x$ . Réécrivez avec $u$ et $d$ $u$ .

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Étape 1.1

Laissez $u = \ln (x)$ . Déterminez $\frac{d u}{d x}$ .

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Étape 1.1.1

Différenciez $\ln (x)$ .

$\frac{d}{d x} [\ln (x)]$

Étape 1.1.2

La dérivée de $\ln (x)$ par rapport à $x$ est $\frac{1}{x}$ .

$\frac{1}{x}$

Étape 1.2

Remplacez la limite inférieure pour $x$ dans $u = \ln (x)$ .

$u_{lower} = \ln (1)$

Étape 1.3

Le logarithme naturel de $1$ est $0$ .

$u_{lower} = 0$

Étape 1.4

Remplacez la limite supérieure pour $x$ dans $u = \ln (x)$ .

$u_{upper} = \ln (e)$

Étape 1.5

Le logarithme naturel de $e$ est $1$ .

$u_{upper} = 1$

Étape 1.6

Les valeurs déterminées pour $u_{lower}$ et $u_{upper}$ seront utilisées pour évaluer l’intégrale définie.

$u_{lower} = 0$

$u_{upper} = 1$

Étape 1.7

Réécrivez le problème en utilisant $u$ , $d u$ et les nouvelles limites d’intégration.

$\int_{0}^{1} u^{2} d u$

Étape 2

Selon la règle de puissance, l’intégrale de $u^{2}$ par rapport à $u$ est $\frac{1}{3} u^{3}$ .

$\frac{1}{3} u^{3}]_{0}^{1}$

Étape 3

Remplacez et simplifiez.

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Étape 3.1

Évaluez $\frac{1}{3} u^{3}$ sur $1$ et sur $0$ .

$(\frac{1}{3} \cdot 1^{3}) - \frac{1}{3} \cdot 0^{3}$

Étape 3.2

Simplifiez

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Étape 3.2.1

Un à n’importe quelle puissance est égal à un.

$\frac{1}{3} \cdot 1 - \frac{1}{3} \cdot 0^{3}$

Étape 3.2.2

Multipliez $\frac{1}{3}$ par $1$ .

$\frac{1}{3} - \frac{1}{3} \cdot 0^{3}$

Étape 3.2.3

L’élévation de $0$ à toute puissance positive produit $0$ .

$\frac{1}{3} - \frac{1}{3} \cdot 0$

Étape 3.2.4

Multipliez $0$ par $- 1$ .

$\frac{1}{3} + 0 (\frac{1}{3})$

Étape 3.2.5

Multipliez $0$ par $\frac{1}{3}$ .

$\frac{1}{3} + 0$

Étape 3.2.6

Additionnez $\frac{1}{3}$ et $0$ .

$\frac{1}{3}$

Étape 4

Le résultat peut être affiché en différentes formes.

Forme exacte :

$\frac{1}{3}$

Forme décimale :

$0.\overline{3}$