Интеграл log(x)^(4) (dx)

Преподаватель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

d

↑ Введите нижнюю границу интеграла и верхнюю границу интеграла b, подинтегральную функцию f(x) - смотрите пример

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

    Решение

    Вы ввели [src]
      1           
      /           
     |            
     |     4      
     |  log (x) dx
     |            
    /             
    0             
    01log(x)4dx\int\limits_{0}^{1} \log{\left(x \right)}^{4}\, dx
    Подробное решение
    1. пусть u=log(x)u = \log{\left(x \right)}.

      Тогда пусть du=dxxdu = \frac{dx}{x} и подставим dudu:

      u4eudu\int u^{4} e^{u}\, du

      1. Используем интегрирование по частям:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        пусть u(u)=u4u{\left(u \right)} = u^{4} и пусть dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

        Затем du(u)=4u3\operatorname{du}{\left(u \right)} = 4 u^{3}.

        Чтобы найти v(u)v{\left(u \right)}:

        1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

          eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

        Теперь решаем под-интеграл.

      2. Используем интегрирование по частям:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        пусть u(u)=4u3u{\left(u \right)} = 4 u^{3} и пусть dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

        Затем du(u)=12u2\operatorname{du}{\left(u \right)} = 12 u^{2}.

        Чтобы найти v(u)v{\left(u \right)}:

        1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

          eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

        Теперь решаем под-интеграл.

      3. Используем интегрирование по частям:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        пусть u(u)=12u2u{\left(u \right)} = 12 u^{2} и пусть dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

        Затем du(u)=24u\operatorname{du}{\left(u \right)} = 24 u.

        Чтобы найти v(u)v{\left(u \right)}:

        1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

          eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

        Теперь решаем под-интеграл.

      4. Используем интегрирование по частям:

        udv=uvvdu\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}

        пусть u(u)=24uu{\left(u \right)} = 24 u и пусть dv(u)=eu\operatorname{dv}{\left(u \right)} = e^{u}.

        Затем du(u)=24\operatorname{du}{\left(u \right)} = 24.

        Чтобы найти v(u)v{\left(u \right)}:

        1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

          eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

        Теперь решаем под-интеграл.

      5. Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:

        24eudu=24eudu\int 24 e^{u}\, du = 24 \int e^{u}\, du

        1. Интеграл от экспоненты есть он же сам.

          eudu=eu\int e^{u}\, du = e^{u}

        Таким образом, результат будет: 24eu24 e^{u}

      Если сейчас заменить uu ещё в:

      xlog(x)44xlog(x)3+12xlog(x)224xlog(x)+24xx \log{\left(x \right)}^{4} - 4 x \log{\left(x \right)}^{3} + 12 x \log{\left(x \right)}^{2} - 24 x \log{\left(x \right)} + 24 x

    2. Теперь упростить:

      x(log(x)44log(x)3+12log(x)224log(x)+24)x \left(\log{\left(x \right)}^{4} - 4 \log{\left(x \right)}^{3} + 12 \log{\left(x \right)}^{2} - 24 \log{\left(x \right)} + 24\right)

    3. Добавляем постоянную интегрирования:

      x(log(x)44log(x)3+12log(x)224log(x)+24)+constantx \left(\log{\left(x \right)}^{4} - 4 \log{\left(x \right)}^{3} + 12 \log{\left(x \right)}^{2} - 24 \log{\left(x \right)} + 24\right)+ \mathrm{constant}


    Ответ:

    x(log(x)44log(x)3+12log(x)224log(x)+24)+constantx \left(\log{\left(x \right)}^{4} - 4 \log{\left(x \right)}^{3} + 12 \log{\left(x \right)}^{2} - 24 \log{\left(x \right)} + 24\right)+ \mathrm{constant}

    График
    02468-8-6-4-2-10100200
    Ответ [src]
    24
    2424
    =
    =
    24
    2424
    Численный ответ [src]
    23.9999999999997
    Ответ (Неопределённый) [src]
      /                                                                            
     |                                                                             
     |    4                         4                           3              2   
     | log (x) dx = C + 24*x + x*log (x) - 24*x*log(x) - 4*x*log (x) + 12*x*log (x)
     |                                                                             
    /                                                                              
    log(x)4dx=C+xlog(x)44xlog(x)3+12xlog(x)224xlog(x)+24x\int \log{\left(x \right)}^{4}\, dx = C + x \log{\left(x \right)}^{4} - 4 x \log{\left(x \right)}^{3} + 12 x \log{\left(x \right)}^{2} - 24 x \log{\left(x \right)} + 24 x