Найдем интеграл: \int (x-1)^2\ln^2(x-1)dx
Решение: данный интеграл будем искать, применяя формулу интегрирования по частям \int udv = uv - \int vdu, предварительно для упрощения введем замену переменной x-1 = t => dx=dt , получаем \int t^2\ln^2(t)dt =
Введем обозначения
u = \ln^2(t) => du = 2\frac{\ln(t)}{t}dt и
dv = t^2dx => v = \int t^2dt = \frac{1}{3}t^3 Подставляем в формулу интегрирования по частям
\int t^2\ln^2(t)dt = \frac{1}{3}t^3 \ln^2(t) - \int \frac{1}{3}t^3*2\frac{\ln(t)}{t}dt =
= \frac{1}{3}t^3 \ln^2(t) - \frac{2}{3}\int t^2\ln(t)dt = \quad (1)
найдем интеграл
\int t^2\ln(t)dt по формуле интегрирования по частям. Введем обозначения
u = \ln(t) => du = \frac{1}{t}dt и
dv = t^2dt => v = \frac{t^3}{3} , подставляем результата в формулу интегрирования по частям
\int t^2\ln(t)dt = \frac{t^3}{3}\ln(t) - \int \frac{t^3}{3}\frac{1}{t}dt =
= \frac{t^3}{3}\ln(t) - \int \frac{t^2}{3}dt = \frac{t^3}{3}\ln(t) - \frac{t^3}{9} + C
подставляем в (1)
= \frac{1}{3}t^3 \ln^2(t) - \frac{2}{3}(\frac{t^3}{3}\ln(t) - \frac{t^3}{9}) + C = \frac{1}{3}t^3 \ln^2(t) - \frac{2t^3}{9}\ln(t) + \frac{2t^3}{27} + C=
= \frac{1}{27}t^3( 9\ln^2(t) - 6\ln(t) + 2) + C
применяем обратную замену
t = x-1 = \frac{1}{27}(x-1)^3( 9\ln^2(x-1) - 6\ln(x-1) + 2) + C
Ответ:
\int (x-1)^2\ln^2(x-1)dx = \frac{1}{27}(x-1)^3( 9\ln^2(x-1) - 6\ln(x-1) + 2) + C