题目
(2) (int )_(1)^exln xdx;

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查分部积分法的应用,以及定积分的计算步骤。
解题思路:被积函数是$x \ln x$的乘积形式,优先选择分部积分法。根据“ILATE”法则,将$\ln x$设为$u$,剩余部分$x dx$设为$dv$,通过分部积分公式逐步化简求解。
关键点:
- 正确选择$u$和$dv$,确保积分过程简化;
- 分部积分公式的准确应用,避免符号错误;
- 代入上下限时的计算准确性,注意$\ln e = 1$和$\ln 1 = 0$的特殊值。
分部积分法应用
-
设定变量:
设$u = \ln x$,则$du = \dfrac{1}{x} dx$;
设$dv = x dx$,则$v = \dfrac{1}{2}x^2$。 -
应用分部积分公式:
$\int_{1}^{e} x \ln x dx = \left. \dfrac{1}{2}x^2 \ln x \right|_{1}^{e} - \int_{1}^{e} \dfrac{1}{2}x^2 \cdot \dfrac{1}{x} dx$ -
化简剩余积分:
$\int_{1}^{e} \dfrac{1}{2}x dx = \dfrac{1}{2} \cdot \dfrac{1}{2} \int_{1}^{e} x^2 dx = \dfrac{1}{4} \left. x^2 \right|_{1}^{e}$ -
代入上下限:
- 第一项:$\left. \dfrac{1}{2}x^2 \ln x \right|_{1}^{e} = \dfrac{1}{2}e^2 \cdot 1 - \dfrac{1}{2}(1)^2 \cdot 0 = \dfrac{1}{2}e^2$
- 第二项:$\dfrac{1}{4}(e^2 - 1)$
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合并结果:
$\dfrac{1}{2}e^2 - \dfrac{1}{4}(e^2 - 1) = \dfrac{e^2}{2} - \dfrac{e^2}{4} + \dfrac{1}{4} = \dfrac{e^2 + 1}{4}$