题目
计算下列定积分:-|||-(11) (int )_(dfrac {1)(e)}^e|ln x|dx;

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定积分区间
在积分区间 $[\frac{1}{e}, e]$ 上,$\ln x$ 的符号会改变。当 $x \in [\frac{1}{e}, 1]$ 时,$\ln x < 0$;当 $x \in [1, e]$ 时,$\ln x > 0$。因此,我们需要将积分区间分成两部分来计算。
步骤 2:拆分积分
根据 $\ln x$ 的符号变化,将原积分拆分为两个积分:
${\int }_{\dfrac {1}{e}}^{e}|\ln x|dx = -{\int }_{\dfrac {1}{e}}^{1}\ln xdx + {\int }_{1}^{e}\ln xdx$。
步骤 3:计算积分
计算两个积分:
- 对于 $-{\int }_{\dfrac {1}{e}}^{1}\ln xdx$,使用分部积分法,设 $u = \ln x$,$dv = dx$,则 $du = \frac{1}{x}dx$,$v = x$。因此,$-{\int }_{\dfrac {1}{e}}^{1}\ln xdx = -[x\ln x]_{\frac{1}{e}}^{1} + {\int }_{\dfrac {1}{e}}^{1}dx = -[1\ln 1 - \frac{1}{e}\ln \frac{1}{e}] + [x]_{\frac{1}{e}}^{1} = 1 - \frac{1}{e}$。
- 对于 ${\int }_{1}^{e}\ln xdx$,同样使用分部积分法,得到 ${\int }_{1}^{e}\ln xdx = [x\ln x]_{1}^{e} - {\int }_{1}^{e}dx = [e\ln e - 1\ln 1] - [x]_{1}^{e} = e - 1$。
步骤 4:合并结果
将两个积分的结果合并,得到最终答案:$1 - \frac{1}{e} + e - 1 = e - \frac{1}{e}$。
在积分区间 $[\frac{1}{e}, e]$ 上,$\ln x$ 的符号会改变。当 $x \in [\frac{1}{e}, 1]$ 时,$\ln x < 0$;当 $x \in [1, e]$ 时,$\ln x > 0$。因此,我们需要将积分区间分成两部分来计算。
步骤 2:拆分积分
根据 $\ln x$ 的符号变化,将原积分拆分为两个积分:
${\int }_{\dfrac {1}{e}}^{e}|\ln x|dx = -{\int }_{\dfrac {1}{e}}^{1}\ln xdx + {\int }_{1}^{e}\ln xdx$。
步骤 3:计算积分
计算两个积分:
- 对于 $-{\int }_{\dfrac {1}{e}}^{1}\ln xdx$,使用分部积分法,设 $u = \ln x$,$dv = dx$,则 $du = \frac{1}{x}dx$,$v = x$。因此,$-{\int }_{\dfrac {1}{e}}^{1}\ln xdx = -[x\ln x]_{\frac{1}{e}}^{1} + {\int }_{\dfrac {1}{e}}^{1}dx = -[1\ln 1 - \frac{1}{e}\ln \frac{1}{e}] + [x]_{\frac{1}{e}}^{1} = 1 - \frac{1}{e}$。
- 对于 ${\int }_{1}^{e}\ln xdx$,同样使用分部积分法,得到 ${\int }_{1}^{e}\ln xdx = [x\ln x]_{1}^{e} - {\int }_{1}^{e}dx = [e\ln e - 1\ln 1] - [x]_{1}^{e} = e - 1$。
步骤 4:合并结果
将两个积分的结果合并,得到最终答案:$1 - \frac{1}{e} + e - 1 = e - \frac{1}{e}$。