Для вычисления данного интеграла воспользуемся методом интегрирования по частям. Формула интегрирования по частям имеет вид:
? u * dv = u * v — ? v * du,
где u и v — функции, а du и dv — их дифференциалы.
В данном случае выберем u = j и dv = cos(lnx)dx. Тогда получаем:
du = 0 (поскольку производная константы равна нулю),
v = ?cos(lnx)dx.
Для вычисления ?cos(lnx)dx введём замену переменной:
lnx = t,
x = e^t,
dx = e^t dt.
Подставим эти значения в выражение для v:
v = ?cos(lnx)dx = ?cos(t) * e^t dt.
Теперь можем вычислить этот интеграл. Заметим, что ?cos(t) * e^t dt представляет собой комбинацию интегралов от произведений экспоненты и тригонометрической функции. Для решения этого типа интегралов мы воспользуемся методом интегрирования по частям ещё раз.
Для вычисления данного интеграла воспользуемся методом интегрирования по частям. Формула интегрирования по частям имеет вид:
? u * dv = u * v — ? v * du,
где u и v — функции, а du и dv — их дифференциалы.
В данном случае выберем u = j и dv = cos(lnx)dx. Тогда получаем:
du = 0 (поскольку производная константы равна нулю),
v = ?cos(lnx)dx.
Для вычисления ?cos(lnx)dx введём замену переменной:
lnx = t,
x = e^t,
dx = e^t dt.
Подставим эти значения в выражение для v:
v = ?cos(lnx)dx = ?cos(t) * e^t dt.
Теперь можем вычислить этот интеграл. Заметим, что ?cos(t) * e^t dt представляет собой комбинацию интегралов от произведений экспоненты и тригонометрической функции. Для решения этого типа интегралов мы воспользуемся методом интегрирования по частям ещё раз.
Выберем u = cos(t) и dv = e^t dt. Тогда:
du = -sin(t) dt,
v = ?e^t dt = e^t.
Применяем формулу интегрирования по частям:
?cos(t) * e^t dt = cos(t) * e^t — ?(-sin(t)) * e^t dt.
Упростим полученное выражение:
?cos(t) * e^t dt = cos(t) * e^t + ?sin(t) * e^t dt.
Заметим, что получившийся интеграл повторяет исходный, но с знаком «плюс» вместо «минуса». Таким образом, мы получили систему уравнений:
I = cos(t) * e^t + ?sin(t) * e^t dt,
I = cos(t) * e^t + ?sin(t) * e^t dt.
Обозначим интеграл ?sin(t) * e^t dt как J. Тогда система уравнений принимает вид:
I = cos(t) * e^t + J,
J = sin(t) * e^t + I.
Решим эту систему уравнений относительно I и J.
Вычтем второе уравнение из первого:
I — J = cos(t) * e^t — sin(t) * e^t.
Теперь можно выразить I через J:
I = cos(t) * e^t — sin(t) * e^t + J.
Заметим, что это новое выражение для I повторяет в точности из