4. Integração por Partes

k) ∫ x 2 ln ⁡ x d x

Passo 1

Falaaa.. tudo bem??

Nessa questão vamos calcular a integral ∫ x 2 ln ⁡ x d x .

Como não conseguir calcular ela diretamente, vamos usar um método de integração.

Repara que temos o produto de duas funções bem diferentes, né? Isso indica que vamos usar integração por partes.

Vamos chamar uma das funções de u e a outra de d v e usar a fórmula:

∫ u   d v = u v - ∫ v   d u

E pra escolher qual é qual?? Pra u escolher a função que seja fácil de derivar e pra d v escolhemos a função que seja fácil de integrar.

Passo 2

Usando integração por partes na nossa integral:

u = ln ⁡ x → d u = 1 x d x

d v = x 2 d x → v = x 3 3

Usando a fórmula:

∫ u   d v = u v - ∫ v   d u

∫ x 2 ln ⁡ x d x = x 3 3 ln ⁡ x - ∫ x 3 3 1 x d x

= x 3 3 ln ⁡ x - 1 3 ∫ x 2 d x

= x 3 3 ln ⁡ x - 1 3 x 3 3

= x 3 3 ln ⁡ x - x 3 9

Como é uma integral indefinida, adicionamos uma constante no final:

= x 3 3 ln ⁡ x - x 3 9 + C

Resposta

x 3 3 ln ⁡ x - x 3 9 + C

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