$$$e^{x} \ln\left(x\right)$$$の積分

$$$\int e^{x} \ln\left(x\right)\, dx$$$ を求めよ。

積分 $$$\int{e^{x} \ln{\left(x \right)} d x}$$$ には、部分積分法$$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$を用いてください。

$$$\operatorname{u}=\ln{\left(x \right)}$$$ と $$$\operatorname{dv}=e^{x} dx$$$ とする。

したがって、$$$\operatorname{du}=\left(\ln{\left(x \right)}\right)^{\prime }dx=\frac{dx}{x}$$$（手順は»を参照）および$$$\operatorname{v}=\int{e^{x} d x}=e^{x}$$$（手順は»を参照）。

この積分は次のように書き換えられる

$${\color{red}{\int{e^{x} \ln{\left(x \right)} d x}}}={\color{red}{\left(\ln{\left(x \right)} \cdot e^{x}-\int{e^{x} \cdot \frac{1}{x} d x}\right)}}={\color{red}{\left(e^{x} \ln{\left(x \right)} - \int{\frac{e^{x}}{x} d x}\right)}}$$

この積分（指数積分）には閉形式はありません:

$$e^{x} \ln{\left(x \right)} - {\color{red}{\int{\frac{e^{x}}{x} d x}}} = e^{x} \ln{\left(x \right)} - {\color{red}{\operatorname{Ei}{\left(x \right)}}}$$

したがって、

$$\int{e^{x} \ln{\left(x \right)} d x} = e^{x} \ln{\left(x \right)} - \operatorname{Ei}{\left(x \right)}$$

積分定数を加える:

$$\int{e^{x} \ln{\left(x \right)} d x} = e^{x} \ln{\left(x \right)} - \operatorname{Ei}{\left(x \right)}+C$$

$$$\int e^{x} \ln\left(x\right)\, dx = \left(e^{x} \ln\left(x\right) - \operatorname{Ei}{\left(x \right)}\right) + C$$$A