تكامل الدالة اللوغاريتمية لأي أساس: \( \log_a x \)

الاشتقاق خطوة بخطوة باستخدام صيغة تغيير الأساس، الصيغة، والمراجع

يتم تقديم خطوات إيجاد تكامل دالة لوغاريتمية لأي أساس أدناه.

استخدام صيغة تغيير الأساس

ليكن \( y = \log_a x \).

استخدم صيغة تغيير الأساس لإعادة كتابة \( y = \log_a x \) باستخدام اللوغاريتم الطبيعي (\( \ln \)):

\[ y = \log_a x = \dfrac{\ln x}{\ln a} \]

نقيم الآن التكامل:

\[ \int \log_a x \, dx = \int \left(\dfrac{\ln x}{\ln a}\right) dx \]

بما أن \( \ln a \) ثابت، يمكننا إخراجه خارج التكامل:

\[ \int \log_a x \, dx = \dfrac{1}{\ln a} \int \ln x \, dx \qquad (I) \]

تكامل \( \ln x \) يُعطى بـ:

\[ \int \ln x \, dx = x \ln x - x + c \]

عوض بهذا مرة أخرى في المعادلة (I) لنحصل على:

صيغة التكامل لـ \( \log_a x \):
\[ \int \log_a x \, dx = \dfrac{1}{\ln a} (x \ln x - x) + c \]

المزيد من المراجع والروابط