Теорема. Если функции 
и 
дифференцируемы в рассматриваемом промежутке, то 
Доказательство. Согласно правилу дифференцирования произведения функций 
Следовательно, 
и поэтому
.
В силу свойств неопределенного интеграла 
.
Таким образом 
Произвольную постоянную 
в правой части этого равенства можно опустить, так как неопределенный интеграл 
содержит в качестве слагаемого произвольную постоянную, а сумма двух произвольных постоянных есть произвольная постоянная.
Теорема доказана.
Так как 
и 
, то формулу интегрирования по частям можно представить в виде 
или краткой записи: 
.
Примеры.
1) Рассмотрим неопределенный интеграл 
– натуральное число. В случае 
положим 
, 
, тогда 
, 
(произвольную постоянную опускаем) и
(1)
В случае 
полагаем 
, тогда, 
и
(2)
Из равенств (1) и (2) следует, что
(3)
В случае 
полагаем 
, тогда 
, и
(4)
Из равенств (3) и (4) следует, что 
.
Аналогично можно поступить при 
2) Аналогично можно найти 
и 
Например, рассмотрим, 
Положив , 
,найдем 
d и 
. То есть 
Положим теперь , 
, следовательно и 
. Так что 
и потому
3) Рассмотрим неопределенный интеграл вида 
положим 
тогда 
и 
Имеем:
Итак, 
. В частности, для 
: 
4) Рассмотрим неопределенный интеграл 
.
Положим 
, 
, тогда 
и 
.
Имеем 
. Но
Итак, 
5) Рассмотрим неопределенный интеграл 
Положим 
, , тогда 
Имеем 
Сделаем замену переменной: 
Тогда 
и 
.
Значит, 
Следовательно, 
