Kalkulus Contoh

$\int \ln (4 x + 1) d x$

Langkah 1

Integralkan bagian demi bagian menggunakan rumus $\int u d v = u v - \int v d u$ , di mana $u = \ln (4 x + 1)$ dan $d v = 1$ .

$\ln (4 x + 1) x - \int x \frac{4}{4 x + 1} d x$

Langkah 2

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Gabungkan $x$ dan $\frac{4}{4 x + 1}$ .

$\ln (4 x + 1) x - \int \frac{x \cdot 4}{4 x + 1} d x$

Langkah 2.2

Pindahkan $4$ ke sebelah kiri $x$ .

$\ln (4 x + 1) x - \int \frac{4 x}{4 x + 1} d x$

Langkah 3

Karena $4$ konstan terhadap $x$ , pindahkan $4$ keluar dari integral.

$\ln (4 x + 1) x - (4 \int \frac{x}{4 x + 1} d x)$

Langkah 4

Kalikan $4$ dengan $- 1$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 \int \frac{x}{4 x + 1} d x$

Langkah 5

Bagilah $x$ dengan $4 x + 1$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1

Tulis polinomial yang akan dibagi. Jika tidak ada suku untuk setiap eksponen, masukan suku dengan nilai $0$ .

$4 x$

$1$

$x$

$0$

Langkah 5.2

Bagilah suku dengan pangkat tertinggi pada bilangan yang dibagi $x$ dengan suku berpangkat tertinggi pada pembagi $4 x$ .

					$\frac{1}{4}$
	$4 x$	+	$1$		$x$	+	$0$

Langkah 5.3

Kalikan suku hasil bagi baru dengan pembagi.

				$\frac{1}{4}$
$4 x$	+	$1$		$x$	+	$0$
			+	$x$	+	$\frac{1}{4}$

Langkah 5.4

Pernyataannya perlu dikurangi dari bilangan yang dibagi sehingga ubah semua tanda dalam $x + \frac{1}{4}$

				$\frac{1}{4}$
$4 x$	+	$1$		$x$	+	$0$
			-	$x$	-	$\frac{1}{4}$

Langkah 5.5

Setelah mengubah tandanya, tambahkan pembagi terakhir dari perkalian polinomial untuk mencari pembagi baru.

				$\frac{1}{4}$
$4 x$	+	$1$		$x$	+	$0$
			-	$x$	-	$\frac{1}{4}$
					-	$\frac{1}{4}$

Langkah 5.6

Jawaban akhirnya adalah hasil bagi ditambah sisanya per pembagi.

$\ln (4 x + 1) x - 4 \int \frac{1}{4} - \frac{1}{4 (4 x + 1)} d x$

Langkah 6

Bagi integral tunggal menjadi beberapa integral.

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\int \frac{1}{4} d x + \int - \frac{1}{4 (4 x + 1)} d x)$

Langkah 7

Terapkan aturan konstanta.

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{1}{4} x + C + \int - \frac{1}{4 (4 x + 1)} d x)$

Langkah 8

Karena $- 1$ konstan terhadap $x$ , pindahkan $- 1$ keluar dari integral.

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{1}{4} x + C - \int \frac{1}{4 (4 x + 1)} d x)$

Langkah 9

Karena $\frac{1}{4}$ konstan terhadap $x$ , pindahkan $\frac{1}{4}$ keluar dari integral.

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{1}{4} x + C - (\frac{1}{4} \int \frac{1}{4 x + 1} d x))$

Langkah 10

Gabungkan $\frac{1}{4}$ dan $x$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} + C - \frac{1}{4} \int \frac{1}{4 x + 1} d x)$

Langkah 11

Biarkan $u = 4 x + 1$ . Kemudian $d u = 4 d x$ sehingga $\frac{1}{4} d u = d x$ . Tulis kembali menggunakan $u$ dan $d$ $u$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.1

Biarkan $u = 4 x + 1$ . Tentukan $\frac{d u}{d x}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.1.1

Diferensialkan $4 x + 1$ .

$\frac{d}{d x} [4 x + 1]$

Langkah 11.1.2

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $4 x + 1$ terhadap (Variabel1) adalah $\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [1]$

Langkah 11.1.3

Evaluasi $\frac{d}{d x} [4 x]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.1.3.1

Karena $4$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $4 x$ terhadap $x$ adalah $4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]$

Langkah 11.1.3.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1]$

Langkah 11.1.3.3

Kalikan $4$ dengan $1$ .

$4 + \frac{d}{d x} [1]$

Langkah 11.1.4

Diferensialkan menggunakan Aturan Konstanta.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.1.4.1

Karena $1$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $1$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$4 + 0$

Langkah 11.1.4.2

Tambahkan $4$ dan $0$ .

$4$

Langkah 11.2

Tulis kembali soalnya menggunakan $u$ dan $d u$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} + C - \frac{1}{4} \int \frac{1}{u} \cdot \frac{1}{4} d u)$

Langkah 12

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 12.1

Kalikan $\frac{1}{u}$ dengan $\frac{1}{4}$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} + C - \frac{1}{4} \int \frac{1}{u \cdot 4} d u)$

Langkah 12.2

Pindahkan $4$ ke sebelah kiri $u$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} + C - \frac{1}{4} \int \frac{1}{4 u} d u)$

Langkah 13

Karena $\frac{1}{4}$ konstan terhadap $u$ , pindahkan $\frac{1}{4}$ keluar dari integral.

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} + C - \frac{1}{4} (\frac{1}{4} \int \frac{1}{u} d u))$

Langkah 14

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 14.1

Kalikan $\frac{1}{4}$ dengan $\frac{1}{4}$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} + C - \frac{1}{4 \cdot 4} \int \frac{1}{u} d u)$

Langkah 14.2

Kalikan $4$ dengan $4$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} + C - \frac{1}{16} \int \frac{1}{u} d u)$

Langkah 15

Integral dari $\frac{1}{u}$ terhadap $u$ adalah $\ln (| u |)$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} + C - \frac{1}{16} (\ln (| u |) + C))$

Langkah 16

Sederhanakan.

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{1}{4} x - \frac{1}{16} \ln (| u |)) + C$

Langkah 17

Ganti semua kemunculan $u$ dengan $4 x + 1$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{1}{4} x - \frac{1}{16} \ln (| 4 x + 1 |)) + C$

Langkah 18

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 18.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 18.1.1

Gabungkan $\frac{1}{4}$ dan $x$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} - \frac{1}{16} \ln (| 4 x + 1 |)) + C$

Langkah 18.1.2

Gabungkan $\ln (| 4 x + 1 |)$ dan $\frac{1}{16}$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} - \frac{\ln (| 4 x + 1 |)}{16}) + C$

Langkah 18.2

Untuk menuliskan $\frac{x}{4}$ sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan $\frac{4}{4}$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x}{4} \cdot \frac{4}{4} - \frac{\ln (| 4 x + 1 |)}{16}) + C$

Langkah 18.3

Tulis setiap pernyataan menggunakan penyebut umum dari $16$ , dengan mengalikan masing-masing pembilang dan penyebut dengan faktor dari $1$ yang sesuai.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 18.3.1

Kalikan $\frac{x}{4}$ dengan $\frac{4}{4}$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x \cdot 4}{4 \cdot 4} - \frac{\ln (| 4 x + 1 |)}{16}) + C$

Langkah 18.3.2

Kalikan $4$ dengan $4$ .

$\ln (4 x + 1) x - 4 (\frac{x \cdot 4}{16} - \frac{\ln (| 4 x + 1 |)}{16}) + C$

Langkah 18.4

Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.

$\ln (4 x + 1) x - 4 \frac{x \cdot 4 - \ln (| 4 x + 1 |)}{16} + C$

Langkah 18.5

Batalkan faktor persekutuan dari $4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 18.5.1

Faktorkan $4$ dari $- 4$ .

$\ln (4 x + 1) x + 4 (- 1) \frac{x \cdot 4 - \ln (| 4 x + 1 |)}{16} + C$

Langkah 18.5.2

Faktorkan $4$ dari $16$ .

$\ln (4 x + 1) x + 4 \cdot - 1 \frac{x \cdot 4 - \ln (| 4 x + 1 |)}{4 \cdot 4} + C$

Langkah 18.5.3

Batalkan faktor persekutuan.

$\ln (4 x + 1) x + 4 \cdot - 1 \frac{x \cdot 4 - \ln (| 4 x + 1 |)}{4 \cdot 4} + C$

Langkah 18.5.4

Tulis kembali pernyataannya.

$\ln (4 x + 1) x - \frac{x \cdot 4 - \ln (| 4 x + 1 |)}{4} + C$

Langkah 18.6

Pindahkan $4$ ke sebelah kiri $x$ .

$\ln (4 x + 1) x - \frac{4 x - \ln (| 4 x + 1 |)}{4} + C$

Langkah 19

Susun kembali suku-suku.

$\ln (4 x + 1) x - \frac{1}{4} (4 x - \ln (| 4 x + 1 |)) + C$