与えられた積分を計算します。積分は $\int (2x+1) \log|x| dx$ です。

解析学積分部分積分対数関数
2025/6/27

1. 問題の内容

与えられた積分を計算します。積分は (2x+1)logxdx\int (2x+1) \log|x| dx です。

2. 解き方の手順

部分積分を使って解きます。部分積分は、udv=uvvdu\int u dv = uv - \int v du で計算できます。
u=logxu = \log|x|dv=(2x+1)dxdv = (2x+1) dx とおきます。すると、
du=1xdxdu = \frac{1}{x} dx
v=(2x+1)dx=x2+xv = \int (2x+1) dx = x^2 + x
となります。したがって、
(2x+1)logxdx=(x2+x)logx(x2+x)1xdx\int (2x+1) \log|x| dx = (x^2+x)\log|x| - \int (x^2+x) \frac{1}{x} dx
=(x2+x)logx(x+1)dx= (x^2+x)\log|x| - \int (x+1) dx
=(x2+x)logx(x22+x)+C= (x^2+x)\log|x| - (\frac{x^2}{2}+x) + C

3. 最終的な答え

最終的な答えは以下のとおりです。
(x2+x)logxx22x+C(x^2+x)\log|x| - \frac{x^2}{2} - x + C