Vuelva a escribir el integrando:
log ( x + 1 ) + 1 x − 1 = log ( x + 1 ) x − 1 + 1 x − 1 \frac{\log{\left(x + 1 \right)} + 1}{x - 1} = \frac{\log{\left(x + 1 \right)}}{x - 1} + \frac{1}{x - 1} x − 1 l o g ( x + 1 ) + 1 = x − 1 l o g ( x + 1 ) + x − 1 1
Integramos término a término:
No puedo encontrar los pasos en la búsqueda de esta integral.
Pero la integral
{ log ( 2 ) log ( x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) for ∣ x − 1 ∣ < 1 − log ( 2 ) log ( 1 x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) for 1 ∣ x − 1 ∣ < 1 − G 2 , 2 2 , 0 ( 1 , 1 0 , 0 | x − 1 ) log ( 2 ) + G 2 , 2 0 , 2 ( 1 , 1 0 , 0 | x − 1 ) log ( 2 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) otherwese \begin{cases} \log{\left(2 \right)} \log{\left(x - 1 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{for}\: \left|{x - 1}\right| < 1 \\- \log{\left(2 \right)} \log{\left(\frac{1}{x - 1} \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{for}\: \frac{1}{\left|{x - 1}\right|} < 1 \\- {G_{2, 2}^{2, 0}\left(\begin{matrix} & 1, 1 \\0, 0 & \end{matrix} \middle| {x - 1} \right)} \log{\left(2 \right)} + {G_{2, 2}^{0, 2}\left(\begin{matrix} 1, 1 & \\ & 0, 0 \end{matrix} \middle| {x - 1} \right)} \log{\left(2 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{otherwese} \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧ log ( 2 ) log ( x − 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) − log ( 2 ) log ( x − 1 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) − G 2 , 2 2 , 0 ( 0 , 0 1 , 1 x − 1 ) log ( 2 ) + G 2 , 2 0 , 2 ( 1 , 1 0 , 0 x − 1 ) log ( 2 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) for ∣ x − 1 ∣ < 1 for ∣ x − 1 ∣ 1 < 1 otherwese
que u = x − 1 u = x - 1 u = x − 1 .
Luego que d u = d x du = dx d u = d x y ponemos d u du d u :
∫ 1 u d u \int \frac{1}{u}\, du ∫ u 1 d u
Integral 1 u \frac{1}{u} u 1 es log ( u ) \log{\left(u \right)} log ( u ) .
Si ahora sustituir u u u más en:
log ( x − 1 ) \log{\left(x - 1 \right)} log ( x − 1 )
El resultado es: { log ( 2 ) log ( x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) for ∣ x − 1 ∣ < 1 − log ( 2 ) log ( 1 x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) for 1 ∣ x − 1 ∣ < 1 − G 2 , 2 2 , 0 ( 1 , 1 0 , 0 | x − 1 ) log ( 2 ) + G 2 , 2 0 , 2 ( 1 , 1 0 , 0 | x − 1 ) log ( 2 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) otherwese + log ( x − 1 ) \begin{cases} \log{\left(2 \right)} \log{\left(x - 1 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{for}\: \left|{x - 1}\right| < 1 \\- \log{\left(2 \right)} \log{\left(\frac{1}{x - 1} \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{for}\: \frac{1}{\left|{x - 1}\right|} < 1 \\- {G_{2, 2}^{2, 0}\left(\begin{matrix} & 1, 1 \\0, 0 & \end{matrix} \middle| {x - 1} \right)} \log{\left(2 \right)} + {G_{2, 2}^{0, 2}\left(\begin{matrix} 1, 1 & \\ & 0, 0 \end{matrix} \middle| {x - 1} \right)} \log{\left(2 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{otherwese} \end{cases} + \log{\left(x - 1 \right)} ⎩ ⎨ ⎧ log ( 2 ) log ( x − 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) − log ( 2 ) log ( x − 1 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) − G 2 , 2 2 , 0 ( 0 , 0 1 , 1 x − 1 ) log ( 2 ) + G 2 , 2 0 , 2 ( 1 , 1 0 , 0 x − 1 ) log ( 2 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) for ∣ x − 1 ∣ < 1 for ∣ x − 1 ∣ 1 < 1 otherwese + log ( x − 1 )
Ahora simplificar:
{ log ( 2 ) log ( x − 1 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) for ∣ x − 1 ∣ < 1 − log ( 2 ) log ( 1 x − 1 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) for 1 ∣ x − 1 ∣ < 1 − G 2 , 2 2 , 0 ( 1 , 1 0 , 0 | x − 1 ) log ( 2 ) + G 2 , 2 0 , 2 ( 1 , 1 0 , 0 | x − 1 ) log ( 2 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) otherwese \begin{cases} \log{\left(2 \right)} \log{\left(x - 1 \right)} + \log{\left(x - 1 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{for}\: \left|{x - 1}\right| < 1 \\- \log{\left(2 \right)} \log{\left(\frac{1}{x - 1} \right)} + \log{\left(x - 1 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{for}\: \frac{1}{\left|{x - 1}\right|} < 1 \\- {G_{2, 2}^{2, 0}\left(\begin{matrix} & 1, 1 \\0, 0 & \end{matrix} \middle| {x - 1} \right)} \log{\left(2 \right)} + {G_{2, 2}^{0, 2}\left(\begin{matrix} 1, 1 & \\ & 0, 0 \end{matrix} \middle| {x - 1} \right)} \log{\left(2 \right)} + \log{\left(x - 1 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{otherwese} \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧ log ( 2 ) log ( x − 1 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) − log ( 2 ) log ( x − 1 1 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) − G 2 , 2 2 , 0 ( 0 , 0 1 , 1 x − 1 ) log ( 2 ) + G 2 , 2 0 , 2 ( 1 , 1 0 , 0 x − 1 ) log ( 2 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) for ∣ x − 1 ∣ < 1 for ∣ x − 1 ∣ 1 < 1 otherwese
Añadimos la constante de integración:
{ log ( 2 ) log ( x − 1 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) for ∣ x − 1 ∣ < 1 − log ( 2 ) log ( 1 x − 1 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) for 1 ∣ x − 1 ∣ < 1 − G 2 , 2 2 , 0 ( 1 , 1 0 , 0 | x − 1 ) log ( 2 ) + G 2 , 2 0 , 2 ( 1 , 1 0 , 0 | x − 1 ) log ( 2 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( ( x − 1 ) e i π 2 ) otherwese + c o n s t a n t \begin{cases} \log{\left(2 \right)} \log{\left(x - 1 \right)} + \log{\left(x - 1 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{for}\: \left|{x - 1}\right| < 1 \\- \log{\left(2 \right)} \log{\left(\frac{1}{x - 1} \right)} + \log{\left(x - 1 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{for}\: \frac{1}{\left|{x - 1}\right|} < 1 \\- {G_{2, 2}^{2, 0}\left(\begin{matrix} & 1, 1 \\0, 0 & \end{matrix} \middle| {x - 1} \right)} \log{\left(2 \right)} + {G_{2, 2}^{0, 2}\left(\begin{matrix} 1, 1 & \\ & 0, 0 \end{matrix} \middle| {x - 1} \right)} \log{\left(2 \right)} + \log{\left(x - 1 \right)} - \operatorname{Li}_{2}\left(\frac{\left(x - 1\right) e^{i \pi}}{2}\right) & \text{otherwese} \end{cases}+ \mathrm{constant} ⎩ ⎨ ⎧ log ( 2 ) log ( x − 1 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) − log ( 2 ) log ( x − 1 1 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) − G 2 , 2 2 , 0 ( 0 , 0 1 , 1 x − 1 ) log ( 2 ) + G 2 , 2 0 , 2 ( 1 , 1 0 , 0 x − 1 ) log ( 2 ) + log ( x − 1 ) − Li 2 ( 2 ( x − 1 ) e iπ ) for ∣ x − 1 ∣ < 1 for ∣ x − 1 ∣ 1 < 1 otherwese + constant