[tex]\int x \ln{\left (x + 1 \right )}\, dx = \frac{x^{2}}{2} \ln{\left (x + 1 \right )} - \frac{x^{2}}{4} + \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \ln{\left (x + 1 \right )} + \mathrm{const}[/tex]
-
Интегрираме по части:
Нека [tex]u{\left (x \right )} = \ln{\left (x + 1 \right )}[/tex] и нека [tex]\operatorname{dv}{\left (x \right )} = x[/tex].
Тогава [tex]\operatorname{du}{\left (x \right )} = \frac{1}{x + 1}[/tex].
Да намерим [tex]v{\left (x \right )}[/tex]:
-
Интегралът от [tex]x^{n}[/tex] е [tex]\frac{x^{n + 1}}{n + 1}[/tex] когато [tex]n \neq -1[/tex]:
[tex]\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}[/tex]
Намираме под-интеграла.
-
Интеграл от константа по функция е константата по интеграл от фунцията:
[tex]\int \frac{x^{2}}{2 x + 2}\, dx = \frac{1}{2} \int \frac{x^{2}}{x + 1}\, dx[/tex]
-
Представяме подинтегралната функция:
[tex]\frac{x^{2}}{x + 1} = x - 1 + \frac{1}{x + 1}[/tex]
-
Интегрираме почленно
-
Интегралът от [tex]x^{n}[/tex] е [tex]\frac{x^{n + 1}}{n + 1}[/tex] когато [tex]n \neq -1[/tex]:
[tex]\int x\, dx = \frac{x^{2}}{2}[/tex]
-
Интеграл от константа е константната по интегралната променлива:
[tex]\int -1\, dx = - x[/tex]
-
Нека [tex]u = x + 1[/tex].
Тогава нека [tex]du = dx[/tex] и заместваме [tex]du[/tex]:
[tex]\int \frac{1}{u}\, du[/tex]
-
Резултатът е: [tex]\ln{u}[/tex]
Сега заместваме [tex]u[/tex] обратно в:
[tex]\ln{\left (x + 1 \right )}[/tex]
Резултатът е: [tex]\frac{x^{2}}{2} - x + \ln{\left (x + 1 \right )}[/tex]
Така, резултатът е: [tex]\frac{x^{2}}{4} - \frac{x}{2} + \frac{1}{2} \ln{\left (x + 1 \right )}[/tex]
Добавяме константа:
[tex]\frac{x^{2}}{2} \ln{\left (x + 1 \right )} - \frac{x^{2}}{4} + \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \ln{\left (x + 1 \right )}+ \mathrm{const}[/tex]
Отговорът е:
[tex]\frac{x^{2}}{2} \ln{\left (x + 1 \right )} - \frac{x^{2}}{4} + \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \ln{\left (x + 1 \right )}+ \mathrm{const}[/tex]