Если u и v – дифференцируемые функции от х, то из формулы для дифференциала произведения двух функций
, откуда
Интегрируя обе части последнего равенства , получим:
или
. (1)
Это и есть формула интегрирования по частям.
Укажем некоторые часто встречающиеся интегралы, которые вычисляются методом интегрирования по частям.
1. Интегралы вида
; ; ,
где - многочлен, - некоторое число.
За u принимают , т. е.
2. Интегралы вида
; ; ; ; ,
где - многочлен. Во всех этих случаях за u принимают функцию, являющуюся множителем при .
3. Интегралы вида
; ,
где а и в – числа, находятся двукратным интегрированием по частям.
Пример 1. Найти .
Решение. Обозначим: ;
Для применения формулы (1) необходимо знать ещё du и v . Дифференцируя равенство , получаем . Интегрируем , .
Подставляя значения u, v, du, dv в формулу (1), находим
Пример 2. Найти
Решение. Полагая , , получаем ; .
По формуле (1) находим
Пример 3. Найти
Решение. Положим , , отсюда , . Тогда
(2)
К интегралу в правой части снова применяем формулу интегрирования по частям.
Положим , , отсюда , . Тогда
Подставляем найденное выражение в равенство (2), получаем
следовательно,
Задачи. Найти неопределенные интегралы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.