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ln sup2 x的原函数是什么

2026-01-02 23:26:38

问题描述:

ln sup2 x的原函数是什么,求路过的高手停一停,帮个忙!

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2026-01-02 23:26:38

ln sup2 x的原函数是什么】在微积分中,求一个函数的原函数(即不定积分)是一项基本但重要的任务。对于函数 $ \ln^2 x $,其原函数并不是一个简单的表达式,需要通过分部积分法进行推导。

一、

函数 $ \ln^2 x $ 的原函数可以通过分部积分法来求解。首先,将 $ \ln^2 x $ 视为两个函数的乘积,分别设为 $ u = \ln^2 x $ 和 $ dv = dx $。然后按照分部积分公式:

$$

\int u \, dv = uv - \int v \, du

$$

逐步计算后可以得到:

$$

\int \ln^2 x \, dx = x \ln^2 x - 2x \ln x + 2x + C

$$

其中,$ C $ 是积分常数。

为了更清晰地展示这一过程,下面以表格形式列出关键步骤和结果。

二、表格展示

步骤 过程 结果
1 设 $ u = \ln^2 x $, $ dv = dx $ 分部积分法准备
2 计算 $ du $: $ du = 2 \ln x \cdot \frac{1}{x} dx $ $ du = \frac{2 \ln x}{x} dx $
3 计算 $ v $: $ v = \int dv = \int dx = x $ $ v = x $
4 应用分部积分公式:$ \int \ln^2 x \, dx = x \ln^2 x - \int x \cdot \frac{2 \ln x}{x} dx $ $ \int \ln^2 x \, dx = x \ln^2 x - 2 \int \ln x \, dx $
5 再次使用分部积分法计算 $ \int \ln x \, dx $ 设 $ u_1 = \ln x $, $ dv_1 = dx $
6 计算 $ du_1 = \frac{1}{x} dx $, $ v_1 = x $ 得到 $ \int \ln x \, dx = x \ln x - \int x \cdot \frac{1}{x} dx = x \ln x - x $
7 代入原式:$ \int \ln^2 x \, dx = x \ln^2 x - 2(x \ln x - x) $ $ \int \ln^2 x \, dx = x \ln^2 x - 2x \ln x + 2x $
8 加上积分常数 $ C $ 最终结果为:$ x \ln^2 x - 2x \ln x + 2x + C $

三、结论

函数 $ \ln^2 x $ 的原函数为:

$$

x \ln^2 x - 2x \ln x + 2x + C

$$

该结果可以通过分部积分法逐步推导得出,适用于不定积分的计算场景。

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