10、-|||-∫_1x^1nxdx-|||-(请在下方作答)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查定积分的计算,特别是分部积分法的应用。
解题思路:选择适当的分部积分变量,将原积分转化为更易计算的形式。关键在于正确选取$u$和$dv$,使得积分过程简化。
破题关键:设$u = \ln x$,则$du = \frac{1}{x}dx$;设$dv = x dx$,则$v = \frac{1}{2}x^2$。通过分部积分公式$\int u \, dv = uv - \int v \, du$,将原积分转化为多项式与对数函数的组合形式。
分部积分法应用
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设定变量
设$u = \ln x$,则$du = \frac{1}{x}dx$;
设$dv = x dx$,则$v = \frac{1}{2}x^2$。 -
应用分部积分公式
原积分可表示为:
$\int_{1}^{2} x \ln x \, dx = \left. \frac{1}{2}x^2 \ln x \right|_{1}^{2} - \int_{1}^{2} \frac{1}{2}x^2 \cdot \frac{1}{x} dx$ -
简化剩余积分
剩余积分$\int_{1}^{2} \frac{1}{2}x \, dx$可直接计算:
$\int_{1}^{2} \frac{1}{2}x \, dx = \frac{1}{4}x^2 \Big|_{1}^{2} = \frac{1}{4}(4 - 1) = \frac{3}{4}$ -
代入上下限并整理
将各部分代入并化简:
$\begin{aligned} \int_{1}^{2} x \ln x \, dx &= \frac{1}{2}(4 \ln 2 - 0) - \frac{3}{4} \\ &= 2 \ln 2 - \frac{3}{4} \end{aligned}$