在数学分析中,不定积分是研究函数原函数的重要工具之一。当我们遇到类似 \( 1 \ln x \) 这样的表达式时,可以通过分部积分法来求解其不定积分。
分部积分公式
分部积分法的核心公式为:
\[
\int u \, dv = uv - \int v \, du
\]
在这里,我们需要合理选择 \( u \) 和 \( dv \),使得计算过程更加简便。
解题步骤
假设我们要求解的是 \( \int \ln x \, dx \)(这里省略了前面的系数 \( 1 \),因为不影响方法)。我们可以按照以下步骤操作:
1. 选择 \( u \) 和 \( dv \)
根据经验,令:
\[
u = \ln x, \quad dv = dx
\]
2. 计算 \( du \) 和 \( v \)
对 \( u \) 求导得到 \( du \),对 \( dv \) 积分得到 \( v \):
\[
du = \frac{1}{x} dx, \quad v = x
\]
3. 代入分部积分公式
将上述结果代入分部积分公式:
\[
\int \ln x \, dx = x \ln x - \int x \cdot \frac{1}{x} \, dx
\]
4. 化简并继续计算
注意到 \( x \cdot \frac{1}{x} = 1 \),因此:
\[
\int \ln x \, dx = x \ln x - \int 1 \, dx
\]
而 \( \int 1 \, dx = x + C \),所以最终结果为:
\[
\int \ln x \, dx = x \ln x - x + C
\]
总结
通过分部积分法,我们成功求得了 \( \int \ln x \, dx \) 的结果。如果题目中的系数 \( 1 \) 存在,则只需将其乘回最终结果即可。
希望这个解答对你有所帮助!如果还有其他问题,欢迎继续探讨。