미적분 예제

$\int x^{2} \ln (3 x) d x$

단계 1

$u = \ln (3 x)$ 이고 $d v = x^{2}$ 일 때 $\int u d v = u v - \int v d u$ 공식을 이용하여 부분 적분합니다.

$\ln (3 x) (\frac{1}{3} x^{3}) - \int \frac{1}{3} x^{3} \frac{1}{x} d x$

단계 2

간단히 합니다.

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단계 2.1

$\frac{1}{3}$ 와 $x^{3}$ 을 묶습니다.

$\ln (3 x) \frac{x^{3}}{3} - \int \frac{1}{3} x^{3} \frac{1}{x} d x$

단계 2.2

$\ln (3 x)$ 와 $\frac{x^{3}}{3}$ 을 묶습니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - \int \frac{1}{3} x^{3} \frac{1}{x} d x$

단계 3

$\frac{1}{3}$ 은 $x$ 에 대해 상수이므로, $\frac{1}{3}$ 를 적분 밖으로 빼냅니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - (\frac{1}{3} \int x^{3} \frac{1}{x} d x)$

단계 4

간단히 합니다.

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단계 4.1

$x^{3}$ 와 $\frac{1}{x}$ 을 묶습니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - (\frac{1}{3} \int \frac{x^{3}}{x} d x)$

단계 4.2

$x^{3}$ 및 $x$ 의 공약수로 약분합니다.

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단계 4.2.1

$x^{3}$ 에서 $x$ 를 인수분해합니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - (\frac{1}{3} \int \frac{x \cdot x^{2}}{x} d x)$

단계 4.2.2

공약수로 약분합니다.

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단계 4.2.2.1

$x$ 를 $1$ 승 합니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - (\frac{1}{3} \int \frac{x \cdot x^{2}}{x^{1}} d x)$

단계 4.2.2.2

$x^{1}$ 에서 $x$ 를 인수분해합니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - (\frac{1}{3} \int \frac{x \cdot x^{2}}{x \cdot 1} d x)$

단계 4.2.2.3

공약수로 약분합니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - (\frac{1}{3} \int \frac{x \cdot x^{2}}{x \cdot 1} d x)$

단계 4.2.2.4

수식을 다시 씁니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - (\frac{1}{3} \int \frac{x^{2}}{1} d x)$

단계 4.2.2.5

$x^{2}$ 을 $1$ 로 나눕니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - (\frac{1}{3} \int x^{2} d x)$

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - \frac{1}{3} \int x^{2} d x$

단계 5

멱의 법칙에 의해 $x^{2}$ 를 $x$ 에 대해 적분하면 $\frac{1}{3} x^{3}$ 가 됩니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - \frac{1}{3} (\frac{1}{3} x^{3} + C)$

단계 6

답을 간단히 합니다.

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단계 6.1

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - \frac{1}{3} (\frac{1}{3} x^{3} + C)$ 을 $\frac{1}{3} \ln (3 x) x^{3} - \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} x^{3} + C$ 로 바꿔 씁니다.

$\frac{1}{3} \ln (3 x) x^{3} - \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} x^{3} + C$

단계 6.2

간단히 합니다.

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단계 6.2.1

$\frac{1}{3}$ 와 $\ln (3 x)$ 을 묶습니다.

$\frac{\ln (3 x)}{3} x^{3} - \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} x^{3} + C$

단계 6.2.2

$\frac{\ln (3 x)}{3}$ 와 $x^{3}$ 을 묶습니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} x^{3} + C$

단계 6.2.3

$\frac{1}{3}$ 에 $\frac{1}{3}$ 을 곱합니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - \frac{1}{3 \cdot 3} x^{3} + C$

단계 6.2.4

$3$ 에 $3$ 을 곱합니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - \frac{1}{9} x^{3} + C$

단계 6.3

$x^{3}$ 와 $\frac{1}{9}$ 을 묶습니다.

$\frac{\ln (3 x) x^{3}}{3} - \frac{x^{3}}{9} + C$

단계 6.4

항을 다시 정렬합니다.

$\frac{1}{3} \ln (3 x) x^{3} - \frac{1}{9} x^{3} + C$