与えられた定積分 $\int_{e}^{e^2} \frac{dx}{x \log x}$ を計算します。

解析学定積分積分計算置換積分対数関数
2025/6/23

1. 問題の内容

与えられた定積分
ee2dxxlogx\int_{e}^{e^2} \frac{dx}{x \log x}
を計算します。

2. 解き方の手順

まず、置換積分を行います。
u=logxu = \log x とおくと、du=1xdxdu = \frac{1}{x} dx となります。
積分の範囲も変換します。
x=ex = e のとき、u=loge=1u = \log e = 1
x=e2x = e^2 のとき、u=loge2=2u = \log e^2 = 2
したがって、積分は
12duu\int_{1}^{2} \frac{du}{u}
となります。
1udu=logu+C\int \frac{1}{u} du = \log |u| + C であるため、
12duu=[logu]12=log2log1=log20=log2\int_{1}^{2} \frac{du}{u} = [\log |u|]_{1}^{2} = \log 2 - \log 1 = \log 2 - 0 = \log 2
となります。

3. 最終的な答え

log2\log 2

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