Calcul infinitésimal Exemples

$\int_{0}^{2} x^{2} \cdot \ln (x) d x$

Étape 1

Intégrez par parties en utilisant la formule $\int u d v = u v - \int v d u$ , où $u = \ln (x)$ et $d v = x^{2}$ .

$\ln (x) (\frac{1}{3} x^{3})]_{0}^{2} - \int_{0}^{2} \frac{1}{3} x^{3} \frac{1}{x} d x$

Étape 2

Simplifiez

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Étape 2.1

Associez $\frac{1}{3}$ et $x^{3}$ .

$\ln (x) \frac{x^{3}}{3}]_{0}^{2} - \int_{0}^{2} \frac{1}{3} x^{3} \frac{1}{x} d x$

Étape 2.2

Associez $\ln (x)$ et $\frac{x^{3}}{3}$ .

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - \int_{0}^{2} \frac{1}{3} x^{3} \frac{1}{x} d x$

Étape 3

Comme $\frac{1}{3}$ est constant par rapport à $x$ , placez $\frac{1}{3}$ en dehors de l’intégrale.

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - (\frac{1}{3} \int_{0}^{2} x^{3} \frac{1}{x} d x)$

Étape 4

Simplifiez

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Étape 4.1

Associez $x^{3}$ et $\frac{1}{x}$ .

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - (\frac{1}{3} \int_{0}^{2} \frac{x^{3}}{x} d x)$

Étape 4.2

Annulez le facteur commun à $x^{3}$ et $x$ .

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Étape 4.2.1

Factorisez $x$ à partir de $x^{3}$ .

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - (\frac{1}{3} \int_{0}^{2} \frac{x \cdot x^{2}}{x} d x)$

Étape 4.2.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 4.2.2.1

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - (\frac{1}{3} \int_{0}^{2} \frac{x \cdot x^{2}}{x^{1}} d x)$

Étape 4.2.2.2

Factorisez $x$ à partir de $x^{1}$ .

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - (\frac{1}{3} \int_{0}^{2} \frac{x \cdot x^{2}}{x \cdot 1} d x)$

Étape 4.2.2.3

Annulez le facteur commun.

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - (\frac{1}{3} \int_{0}^{2} \frac{x \cdot x^{2}}{x \cdot 1} d x)$

Étape 4.2.2.4

Réécrivez l’expression.

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - (\frac{1}{3} \int_{0}^{2} \frac{x^{2}}{1} d x)$

Étape 4.2.2.5

Divisez $x^{2}$ par $1$ .

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - (\frac{1}{3} \int_{0}^{2} x^{2} d x)$

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - \frac{1}{3} \int_{0}^{2} x^{2} d x$

Étape 5

Selon la règle de puissance, l’intégrale de $x^{2}$ par rapport à $x$ est $\frac{1}{3} x^{3}$ .

$\frac{\ln (x) x^{3}}{3}]_{0}^{2} - \frac{1}{3} \frac{1}{3} x^{3}]_{0}^{2}$

Étape 6

Évaluez $\frac{\ln (x) x^{3}}{3}$ sur $2$ et sur $0$ .

$(\frac{\ln (2) \cdot 2^{3}}{3}) - \frac{\ln (0) x^{3}}{3} - \frac{1}{3} \frac{1}{3} x^{3}]_{0}^{2}$

Étape 7

Le logarithme naturel de zéro est indéfini.

Indéfini