Exercice : Intégration par parties

Difficile Niveau : Lycée | Catégorie : Analyse

Objectif

Dans cet exercice, vous allez pratiquer la technique d'intégration par parties pour résoudre des intégrales complexes. Cette méthode est essentielle pour intégrer des produits de fonctions et est largement utilisée en analyse mathématique avancée.

Rappel théorique

La formule d'intégration par parties est :

∫ u dv = uv - ∫ v du

où u et dv sont deux fonctions choisies stratégiquement pour simplifier l'intégrale.

Exercice

Calculez l'intégrale suivante en utilisant la méthode d'intégration par parties :

∫ x ln(x) dx

Étape 1 : Identifier u et dv

Choisissons :

u = ln(x) et dv = x dx

Étape 2 : Calculer du et v

du = 1/x dx et v = x²/2

Étape 3 : Appliquer la formule

∫ x ln(x) dx = (x²/2)ln(x) - ∫ (x²/2)(1/x) dx

Étape 4 : Simplifier et résoudre l'intégrale restante

= (x²/2)ln(x) - ∫ (x/2) dx

= (x²/2)ln(x) - (x²/4) + C

Résultat final

La solution de l'intégrale est :

∫ x ln(x) dx = (x²/2)ln(x) - (x²/4) + C

où C est la constante d'intégration.

Exercices supplémentaires

Pour vous entraîner davantage, essayez de résoudre les intégrales suivantes :

  1. ∫ x e^x dx
  2. ∫ x² sin(x) dx
  3. ∫ ln(x) / x dx
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