题目
填空题(共10题,40.0分)19. (4.0分) int_(1)^eln tdt=_____第1空fbox(请输入答案)
填空题(共10题,40.0分)
19. (4.0分) $\int_{1}^{e}\ln tdt=$_____
第1空
$\fbox{请输入答案}$
题目解答
答案
为了计算定积分 $\int_{1}^{e} \ln t \, dt$,我们可以使用分部积分法。分部积分法的公式是:
\[
\int u \, dv = uv - \int v \, du
\]
在这个问题中,我们可以设 $u = \ln t$ 和 $dv = dt$。那么,$du = \frac{1}{t} \, dt$ 和 $v = t$。将这些代入分部积分法的公式,我们得到:
\[
\int_{1}^{e} \ln t \, dt = \left[ t \ln t \right]_{1}^{e} - \int_{1}^{e} t \cdot \frac{1}{t} \, dt
\]
简化右边的表达式,我们有:
\[
\int_{1}^{e} \ln t \, dt = \left[ t \ln t \right]_{1}^{e} - \int_{1}^{e} 1 \, dt
\]
第一个项 $\left[ t \ln t \right]_{1}^{e}$ 的值是:
\[
\left[ t \ln t \right]_{1}^{e} = e \ln e - 1 \ln 1 = e \cdot 1 - 1 \cdot 0 = e
\]
第二个项 $\int_{1}^{e} 1 \, dt$ 的值是:
\[
\int_{1}^{e} 1 \, dt = \left[ t \right]_{1}^{e} = e - 1
\]
将这些值代回表达式,我们得到:
\[
\int_{1}^{e} \ln t \, dt = e - (e - 1) = e - e + 1 = 1
\]
因此,定积分 $\int_{1}^{e} \ln t \, dt$ 的值是 $\boxed{1}$。
解析
步骤 1:确定积分方法
为了计算定积分 $\int_{1}^{e} \ln t \, dt$,我们使用分部积分法。分部积分法的公式是:\[ \int u \, dv = uv - \int v \, du \]
步骤 2:选择 $u$ 和 $dv$
在这个问题中,我们设 $u = \ln t$ 和 $dv = dt$。那么,$du = \frac{1}{t} \, dt$ 和 $v = t$。
步骤 3:应用分部积分法
将这些代入分部积分法的公式,我们得到:\[ \int_{1}^{e} \ln t \, dt = \left[ t \ln t \right]_{1}^{e} - \int_{1}^{e} t \cdot \frac{1}{t} \, dt \] 简化右边的表达式,我们有:\[ \int_{1}^{e} \ln t \, dt = \left[ t \ln t \right]_{1}^{e} - \int_{1}^{e} 1 \, dt \]
步骤 4:计算第一项
第一项 $\left[ t \ln t \right]_{1}^{e}$ 的值是:\[ \left[ t \ln t \right]_{1}^{e} = e \ln e - 1 \ln 1 = e \cdot 1 - 1 \cdot 0 = e \]
步骤 5:计算第二项
第二个项 $\int_{1}^{e} 1 \, dt$ 的值是:\[ \int_{1}^{e} 1 \, dt = \left[ t \right]_{1}^{e} = e - 1 \]
步骤 6:计算定积分
将这些值代回表达式,我们得到:\[ \int_{1}^{e} \ln t \, dt = e - (e - 1) = e - e + 1 = 1 \]
为了计算定积分 $\int_{1}^{e} \ln t \, dt$,我们使用分部积分法。分部积分法的公式是:\[ \int u \, dv = uv - \int v \, du \]
步骤 2:选择 $u$ 和 $dv$
在这个问题中,我们设 $u = \ln t$ 和 $dv = dt$。那么,$du = \frac{1}{t} \, dt$ 和 $v = t$。
步骤 3:应用分部积分法
将这些代入分部积分法的公式,我们得到:\[ \int_{1}^{e} \ln t \, dt = \left[ t \ln t \right]_{1}^{e} - \int_{1}^{e} t \cdot \frac{1}{t} \, dt \] 简化右边的表达式,我们有:\[ \int_{1}^{e} \ln t \, dt = \left[ t \ln t \right]_{1}^{e} - \int_{1}^{e} 1 \, dt \]
步骤 4:计算第一项
第一项 $\left[ t \ln t \right]_{1}^{e}$ 的值是:\[ \left[ t \ln t \right]_{1}^{e} = e \ln e - 1 \ln 1 = e \cdot 1 - 1 \cdot 0 = e \]
步骤 5:计算第二项
第二个项 $\int_{1}^{e} 1 \, dt$ 的值是:\[ \int_{1}^{e} 1 \, dt = \left[ t \right]_{1}^{e} = e - 1 \]
步骤 6:计算定积分
将这些值代回表达式,我们得到:\[ \int_{1}^{e} \ln t \, dt = e - (e - 1) = e - e + 1 = 1 \]