微积分学示例

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

解题步骤 1

此积分无法用换元法求得。Mathway 会使用另一种方法。

解题步骤 2

利用公式 $\int u d v = u v - \int v d u$ 来分部求积分，其中 $u = \ln^{2} (x)$ ， $d v = 1$ 。

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

解题步骤 3

化简。

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解题步骤 3.1

组合 $x$ 和 $\frac{\ln (x^{2})}{x}$ 。

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

解题步骤 3.2

约去 $x$ 的公因数。

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解题步骤 3.2.1

约去公因数。

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

解题步骤 3.2.2

用 $\ln (x^{2})$ 除以 $1$ 。

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

解题步骤 4

将 $\ln (x^{2})$ 重写为 $2 \ln (x)$ 。

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

解题步骤 5

由于 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以将 $2$ 移到积分外。

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

解题步骤 6

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

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

解题步骤 7

利用公式 $\int u d v = u v - \int v d u$ 来分部求积分，其中 $u = \ln (x)$ ， $d v = 1$ 。

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

解题步骤 8

化简。

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解题步骤 8.1

组合 $x$ 和 $\frac{1}{x}$ 。

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

解题步骤 8.2

约去 $x$ 的公因数。

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解题步骤 8.2.1

约去公因数。

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

解题步骤 8.2.2

重写表达式。

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

解题步骤 9

应用常数不变法则。

$\ln^{2} (x) x - 2 (\ln (x) x - (x + C))$

解题步骤 10

将 $\ln^{2} (x) x - 2 (\ln (x) x - (x + C))$ 重写为 $\ln^{2} (x) x - 2 \ln (x) x + 2 x + C$ 。

$\ln^{2} (x) x - 2 \ln (x) x + 2 x + C$

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