int_1^(√e) xlnxdx =?

\( \int_{1}^{\sqrt{e}} x \ln x \, dx \)
এখানে, ইন্টিগ্রেশন করার জন্য আমরা পার্শিয়াল ইন্টিগ্রেশন (integration by parts) পদ্ধতি ব্যবহার করব।
ধরি, \( u = \ln x \) এবং \( dv = x \, dx \)। তাহলে,
\( du = \frac{1}{x} \, dx \) এবং \( v = \frac{x^2}{2} \)
পার্শিয়াল ইন্টিগ্রেশনের সূত্রানুসারে,
\( \int u \, dv = uv - \int v \, du \)
সুতরাং,
\( \int_{1}^{\sqrt{e}} x \ln x \, dx = \left[ \frac{x^2}{2} \ln x \right]_{1}^{\sqrt{e}} - \int_{1}^{\sqrt{e}} \frac{x^2}{2} \cdot \frac{1}{x} \, dx \)
\( = \left[ \frac{x^2}{2} \ln x \right]_{1}^{\sqrt{e}} - \int_{1}^{\sqrt{e}} \frac{x}{2} \, dx \)
এখন, লিমিট বসিয়ে প্রথম অংশের মান বের করি:
\( \left[ \frac{x^2}{2} \ln x \right]_{1}^{\sqrt{e}} = \frac{(\sqrt{e})^2}{2} \ln (\sqrt{e}) - \frac{1^2}{2} \ln (1) \)
\( = \frac{e}{2} \cdot \frac{1}{2} - \frac{1}{2} \cdot 0 = \frac{e}{4} \)
দ্বিতীয় ইন্টিগ্রালটি হলো:
\( \int_{1}^{\sqrt{e}} \frac{x}{2} \, dx = \frac{1}{2} \int_{1}^{\sqrt{e}} x \, dx = \frac{1}{2} \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{1}^{\sqrt{e}} \)
\( = \frac{1}{2} \left( \frac{(\sqrt{e})^2}{2} - \frac{1^2}{2} \right) = \frac{1}{2} \left( \frac{e}{2} - \frac{1}{2} \right) = \frac{e}{4} - \frac{1}{4} \)
সুতরাং, সম্পূর্ণ ইন্টিগ্রালের মান:
\( \int_{1}^{\sqrt{e}} x \ln x \, dx = \frac{e}{4} - \left( \frac{e}{4} - \frac{1}{4} \right) \)
\( = \frac{e}{4} - \frac{e}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{4} \)
অতএব, \( \int_{1}^{\sqrt{e}} x \ln x \, dx = \frac{1}{4} \) 🥳