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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 21​x2lnx−41​x2+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 uu=lnx
选取 dvdv=xdx
最终结果21​x2lnx−41​x2+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=x1​dx

v=∫xdx=21​x2

第三步,代入分部积分公式

∫xlnxdx=uv−∫vdu=21​x2lnx−∫21​x2⋅x1​dx

第四步,化简里面的积分

∫21​x2⋅x1​dx=∫21​xdx=41​x2

第五步,加上积分常数 C

∫xlnxdx=21​x2lnx−41​x2+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

(21​x2lnx−41​x2+C)′=21​⋅2xlnx+21​x2⋅x1​−21​x=xlnx+21​x−21​x=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。

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