Integraal lnx/x

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 6

Integraal lnx/x

Hallo, Dit leek mij een geschikte plek voor mijn vraag mbt integralen :

Ik heb te maken met de integraal van : lnx/x.

Mijn poging :

S lnx/x dx =S lnx * 1/x dx = (lnx)^2 - S lnx/x dx

ik maak hier gebruik van partiel integreren, en zoals je ziet krijg ik oneindig keer (lnx)^2 - (lnx)^2..... met daarachter de term waar het allemaal om begon... wat natuurlijk niet kan omdat zo de term steeds groter wordt bij elke stap..

Enig inzicht / uitleg is erg welkom!

EDIT : het boek geeft oplossing ((lnx)^2)/2

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Integraal lnx/x

Bedenk dat de afgeleide van ln(x) is ... ?

Berichten: 6

Re: Integraal lnx/x

Die is 1/x zoals je ook in mijn antwoord bij de partiele integratie ziet staan, ik snap niet helemaal waar je met je opmerking heen wilt?

2 keer 1/x primitiveren geeft lnx, en lnx differentieren geeft weer 1/x dus met partiele integratie kom ik met die weg in een loop!

wat volgens mij wiskundig niet kan kloppen, dus wat gaat hier fout!?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Integraal lnx/x

(1/x)dx=d(ln(x))

Zegt dit je iets. Zo nee, stel een nieuwe variabele t=ln(x). (substitutie-methode)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 3.505

Re: Integraal lnx/x

Hint: wat is volgens de kettingregel de afgeleide van (f(x))n, en hoe zou je dat hier toe kunnen passen om de gevraagde primitieve te vinden?
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

Berichten: 6

Re: Integraal lnx/x

Ik zie nu dat het een erg simpel (*schaam*) voorbeeld is van substitutie,

[ ln(x) = u ] S u du = (u^2)/ 2 => ((lnx)^2)/2

Maar dan rest mijn vraag : waarom kan deze integraal niet opgelost worden dmv partiel integreren? ik was namelijk in de veronderstelling dat ELKE integraal van deze vorm door middel van die methode oplosbaar is! (vandaar dat ik zonder na te denken die methode blind aan het toepassen was) hoe komt het dat je met partiele integratie hier niet verder komt?

Wanneer kies je voor deze substitutiemethode en wanneer voor partiel integreren..? of eigenlijk een betere vraag : wanneer is zoiets wel of niet geldig en waarom!?

In ieder geval bedankt voor de hulp tot nu toe, ik weet nu in ieder geval waar mijn denkfout zat.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Integraal lnx/x

Wat bedoel je met "deze vorm"?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 3.505

Re: Integraal lnx/x

waarom kan deze integraal niet opgelost worden dmv partiel integreren?


Dat kan wel degelijk. Ga maar uit van ln x en de afgeleide van ln x en kijk maar eens wat dat oplevert.
Wanneer kies je voor deze substitutiemethode en wanneer voor partiel integreren..? of eigenlijk een betere vraag : wanneer is zoiets wel of niet geldig en waarom!?
De substitutiemethode is met name handig als je te maken hebt met uitdrukkingen van de vorm n∙f'(x)∙(f(x))n-1 of
\(\frac{f'(x)}{f(x)}\)
, aangezien
\(\int n\cdot f'(x)\cdot (f(x))^{n-1}dx=(f(x))^n+c\)
en
\(\int\frac{f'(x)}{f(x)}dx=\ln f(x)+c\)
. Partieel integreren gebruik je om een product van 2 functies te integreren, waarbij de ene functie een bekende afgeleide functie is.
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

Berichten: 6

Re: Integraal lnx/x

Met ''van deze vorm" bedoel ik integreren over 1 variabele gegeven 2 termen (dus alles wat je partiel zou kunnen gaan integreren)

@ Mathreak ":

Nee toch? kijk maar :

Als ik nu partiel integreer met lnx 2 maal geprimitiveerd :

S lnx * 1/x dx = xlnx * 1/x - S xlnx * lnx dx = lnx - S x lnx^2 dx => dit loopt op niets uit

En als ik partiel integreer waarbij ik 1/x 2 maal primitiveer en lnx differentieer :

S lnx/x dx =S lnx * 1/x dx = (lnx)^2 - S lnx/x dx

krijg ik een oneindige loop met (lnx)^2 - (lnx)^2 - (lnx)^2 - (lnx)^2 - (lnx)^2 - (lnx)^2 - (lnx)^2 - .. maal de oorspronkelijke integraal.

Dus eigenlijk zegt dit dat

(lnx)^2 - S lnx/x dx = S lnx/x dx

Dus a - b = b (!)

Hier zit mijn punt een beetje.. (hoe krijg je trouwens die mooie formule notatie>?)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Integraal lnx/x

Met ''van deze vorm" bedoel ik integreren over 1 variabele gegeven 2 termen (dus alles wat je partiel zou kunnen gaan integreren)
Dit begrijp ik niet, welke twee termen (van een som)...?
Studentgruningn schreef:Dus eigenlijk zegt dit dat

(lnx)^2 - S lnx/x dx = S lnx/x dx

Dus a - b = b (!)
Als a-b = b, dan is 2b = a dus b = a/2; dus dan heb je je integraal ook!
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 6

Re: Integraal lnx/x

@ TD : nou ja S f(x)* g(x) dx waarbij f(x) en g(x) integreer- en differentieerbaar.

Je 2e opmerking erg knap gevonden! ik was dichterbij dan ik dacht..

Ik ben er volgens mij nu echt helemaal uit, bedankt!

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Integraal lnx/x

Je kan partiële integratie altijd toepassen, maar het helpt je niet noodzakelijk verder om de gezochte primitieve te vinden.

Deze is nu blijkbaar gelukt, op twee manieren ](*,) .
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer