题目
计算下列定积分:(int )_(0)^1ln (x+1)dx.
计算下列定积分:
.
题目解答
答案
将
看作
,
,由分部积分法:







.
解析
步骤 1:分部积分法
我们使用分部积分法来计算定积分${\int }_{0}^{1}\ln (x+1)dx$。分部积分法的公式为${\int }_{a}^{b}u(x)v'(x)dx=[u(x)v(x)]_{a}^{b}-{\int }_{a}^{b}u'(x)v(x)dx$。这里,我们选择$u(x)=\ln (x+1)$,$v'(x)=1$,则$u'(x)=\dfrac {1}{x+1}$,$v(x)=x$。
步骤 2:应用分部积分法
将$u(x)$,$u'(x)$,$v(x)$,$v'(x)$代入分部积分法的公式中,得到${\int }_{0}^{1}\ln (x+1)dx=[x\ln (x+1)]_{0}^{1}-{\int }_{0}^{1}\dfrac {x}{x+1}dx$。
步骤 3:计算定积分
计算$[x\ln (x+1)]_{0}^{1}$,得到$1\ln (1+1)-0\ln (0+1)=\ln 2$。计算${\int }_{0}^{1}\dfrac {x}{x+1}dx$,得到${\int }_{0}^{1}\dfrac {x+1-1}{x+1}dx={\int }_{0}^{1}(1-\dfrac {1}{x+1})dx=[x-\ln (x+1)]_{0}^{1}=(1-\ln 2)-(0-\ln 1)=1-\ln 2$。将这两个结果代入步骤2的公式中,得到${\int }_{0}^{1}\ln (x+1)dx=\ln 2-(1-\ln 2)=2\ln 2-1$。
我们使用分部积分法来计算定积分${\int }_{0}^{1}\ln (x+1)dx$。分部积分法的公式为${\int }_{a}^{b}u(x)v'(x)dx=[u(x)v(x)]_{a}^{b}-{\int }_{a}^{b}u'(x)v(x)dx$。这里,我们选择$u(x)=\ln (x+1)$,$v'(x)=1$,则$u'(x)=\dfrac {1}{x+1}$,$v(x)=x$。
步骤 2:应用分部积分法
将$u(x)$,$u'(x)$,$v(x)$,$v'(x)$代入分部积分法的公式中,得到${\int }_{0}^{1}\ln (x+1)dx=[x\ln (x+1)]_{0}^{1}-{\int }_{0}^{1}\dfrac {x}{x+1}dx$。
步骤 3:计算定积分
计算$[x\ln (x+1)]_{0}^{1}$,得到$1\ln (1+1)-0\ln (0+1)=\ln 2$。计算${\int }_{0}^{1}\dfrac {x}{x+1}dx$,得到${\int }_{0}^{1}\dfrac {x+1-1}{x+1}dx={\int }_{0}^{1}(1-\dfrac {1}{x+1})dx=[x-\ln (x+1)]_{0}^{1}=(1-\ln 2)-(0-\ln 1)=1-\ln 2$。将这两个结果代入步骤2的公式中,得到${\int }_{0}^{1}\ln (x+1)dx=\ln 2-(1-\ln 2)=2\ln 2-1$。