题目
int dfrac (1)(x{ln )^2x}dx

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查不定积分的计算,特别是利用换元积分法处理含有对数函数的积分。
解题核心思路:
当被积函数形式为$\frac{1}{x (\ln x)^2}$时,可令中间变量$u = \ln x$,通过简化微分的方式将原积分转化为关于$u$的简单积分,从而快速求解。
破题关键点:
- 识别被积函数的结构,发现分母中$\ln x$的平方与$x$的乘积形式。
- 选择合适的换元,令$u = \ln x$,则$du = \frac{1}{x}dx$,从而将原积分转化为关于$u$的幂函数积分。
题目:计算不定积分$\displaystyle \int \frac{1}{x (\ln x)^2} dx$。
解题步骤:
步骤1:换元法选择变量
令中间变量$u = \ln x$,则其微分关系为:
$du = \frac{1}{x} dx \quad \Rightarrow \quad \frac{1}{x} dx = du$
步骤2:改写原积分
将原积分中的$\frac{1}{x} dx$替换为$du$,并用$u$表示$\ln x$:
$\int \frac{1}{x (\ln x)^2} dx = \int \frac{1}{u^2} du$
步骤3:计算新积分
对$\frac{1}{u^2}$积分:
$\int \frac{1}{u^2} du = \int u^{-2} du = \frac{u^{-1}}{-1} + C = -\frac{1}{u} + C$
步骤4:回代变量
将$u = \ln x$代回,得到最终结果:
$-\frac{1}{\ln x} + C$