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lnx在1到e上的积分是多少

2025-12-19 19:11:38

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lnx在1到e上的积分是多少急求答案,帮忙回答下

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2025-12-19 19:11:38

lnx在1到e上的积分是多少】在数学中,对数函数 $ \ln x $ 在特定区间上的积分是常见的计算问题。本文将总结 $ \ln x $ 在区间 [1, e] 上的定积分结果,并以表格形式清晰展示相关数据。

一、积分计算公式

我们要求的是:

$$

\int_{1}^{e} \ln x \, dx

$$

为了求解这个积分,我们可以使用分部积分法(Integration by Parts)。

设:

- $ u = \ln x $,则 $ du = \frac{1}{x} dx $

- $ dv = dx $,则 $ v = x $

根据分部积分公式:

$$

\int u \, dv = uv - \int v \, du

$$

代入得:

$$

\int \ln x \, dx = x \ln x - \int x \cdot \frac{1}{x} dx = x \ln x - \int 1 \, dx = x \ln x - x + C

$$

因此,定积分的结果为:

$$

\int_{1}^{e} \ln x \, dx = \left[ x \ln x - x \right]_{1}^{e}

$$

二、代入上下限计算

计算在 $ x = e $ 处的值:

$$

e \ln e - e = e \cdot 1 - e = 0

$$

计算在 $ x = 1 $ 处的值:

$$

1 \ln 1 - 1 = 0 - 1 = -1

$$

所以:

$$

\int_{1}^{e} \ln x \, dx = 0 - (-1) = 1

$$

三、总结与表格展示

项目 内容说明
积分表达式 $ \int_{1}^{e} \ln x \, dx $
积分方法 分部积分法
原函数 $ x \ln x - x + C $
定积分结果 $ \left[ x \ln x - x \right]_{1}^{e} = 1 $
结果解释 在区间 [1, e] 上,$ \ln x $ 的面积为 1 平方单位

四、结论

通过分部积分法计算得出,函数 $ \ln x $ 在区间 [1, e] 上的定积分为 1。这一结果在微积分教学和实际应用中具有重要意义,常用于理解对数函数的累积效应。

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