您现在的位置是:首页 > 知识问答网站首页知识问答
lnx x 的不定积分 分部积分法详解
- 编辑:裴珠亮
- 2026-11-08 23:11:05
- 来源:网易
求 ∫xlnxdx,使用分部积分法,最终结果是 21x2lnx−41x2+C,定义域要求 x>0,这是高数不定积分高频考题,分部积分公式 ∫udv=uv−∫vdu,核心就是正确选定 u 和 dv,很多同学选错 u 导致积分变得更加复杂。
核心知识点对照表
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 积分式子 | ∫xlnxdx |
| 方法 | 分部积分法 |
| 分部积分公式 | ∫udv=uv−∫vdu |
| 选取 u | u=lnx |
| 选取 dv | dv=xdx |
| 最终结果 | 21x2lnx−41x2+C |
| 定义域 | x>0 |
详细计算步骤
第一步,选定 u=lnx,dv=xdx
第二步,求 du 和 v
du=x1dx
v=∫xdx=21x2
第三步,代入分部积分公式
∫xlnxdx=uv−∫vdu=21x2lnx−∫21x2⋅x1dx
第四步,化简里面的积分
∫21x2⋅x1dx=∫21xdx=41x2
第五步,加上积分常数 C
∫xlnxdx=21x2lnx−41x2+C
重点说明
为什么 u 要选lnx?
分部积分优先原则,对数函数放在 u,因为lnx求导之后变成x1,可以消掉对数,简化积分;如果反过来设u=x,dv=lnxdx,还需要额外记住∫lnxdx公式,计算更麻烦。
验证方法:对结果求导
(21x2lnx−41x2+C)′=21⋅2xlnx+21x2⋅x1−21x=xlnx+21x−21x=xlnx
求导之后还原被积函数,证明积分结果正确。
【常见问题】
问题 1:∫xlnxdx为什么要用分部积分?
回答 1:被积函数是幂函数 x 乘以对数 lnx,属于典型两类不同函数相乘,这类积分标准解法就是分部积分,∫xlnxdx不能直接套基本积分公式。
问题 2:∫xlnxdx的 C 能不能省略?
回答 2:不定积分必须加上任意常数 C,∫xlnxdx如果漏掉 C 就是错误答案,C 代表一族原函数。
问题 3:∫xlnxdx定义域为什么是 x 大于 0?
回答 3:因为里面含有 lnx,自然对数真数要求大于 0,所以∫xlnxdx积分区间必须满足 x>0。
问题 4:如果题目是∫lnxdx结果是什么?
回答 4:∫lnxdx=xlnx−x+C,这个公式经常和∫xlnxdx放在一起对比记忆,同样是分部积分求解。
【免责申明】
本文内容依据高等数学主流教材不定积分知识点整理,仅作为备考学习参考。