对于函数 $\ln(x^2)$ 的积分,我们可以先将其拆分为 $2\ln x$,然后对 $2\ln x$ 进行积分。以下是详细的步骤和计算过程:
1. **拆分函数**:
- $\ln(x^2) = 2\ln x$
- 注意:这里 $x > 0$,因为对数函数的定义域要求输入为正数。
2. **对 $2\ln x$ 进行积分**:
- $\int 2\ln x \, dx$
- 使用分部积分法,设 $u = \ln x$ 和 $dv = 2 \, dx$,则 $du = \frac{1}{x} \, dx$ 和 $v = 2x$。
3. **应用分部积分公式**:
- $\int u \, dv = uv - \int v \, du$
- 代入 $u, v, du, dv$ 的值,得到:
$\int 2\ln x \, dx = 2x\ln x - \int 2x \cdot \frac{1}{x} \, dx$
4. **简化积分**:
- $\int 2\ln x \, dx = 2x\ln x - \int 2 \, dx$
- $\int 2\ln x \, dx = 2x\ln x - 2x + C$
- 其中 $C$ 是积分常数。
所以,$\ln(x^2)$ 的不定积分为:
$\int \ln(x^2) \, dx = 2x\ln x - 2x + C$
请注意,这个解是在 $x > 0$ 的条件下得出的。如果你在处理定积分或者需要考虑 $x \leq 0$ 的情况,那么需要额外的分析和处理。
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