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                                                Integration Formulas
1. Common Integrals                                              Integrals of Exponential and Logarithmic Functions
Indefinite Integral                                                ∫ ln x dx = x ln x − x + C
  Method of substitution
                                                                                     x n +1           x n +1
                                                                   ∫ x ln x dx =
                                                                      n
                                                                                            ln x −             +C
  ∫ f ( g ( x)) g ′( x)dx = ∫ f (u )du                                               n +1          ( n + 1)
                                                                                                             2

  Integration by parts
                                                                   ∫e
                                                                        x
                                                                            dx = e x + C
  ∫   f ( x) g ′( x)dx = f ( x) g ( x) − ∫ g ( x) f ′( x)dx
                                                                                  bx
                                                                   ∫ b dx =
                                                                      x
Integrals of Rational and Irrational Functions                                        +C
                                                                                 ln b
                    x n +1
  ∫ x dx =
     n
                           +C                                      ∫ sinh x dx = cosh x + C
                    n +1
      1                                                            ∫ cosh x dx = sinh x + C
  ∫ x dx = ln x + C
  ∫ c dx = cx + C
                   x2
  ∫ xdx =          2
                      +C

            x3
  ∫ x dx =
     2
                +C
            3
    1          1
  ∫ x2 dx = − x + C
                     2x x
  ∫       xdx =
                       3
                          +C

          1
  ∫1+ x        2
                   dx = arctan x + C

           1
  ∫       1 − x2
                    dx = arcsin x + C

Integrals of Trigonometric Functions

  ∫ sin x dx = − cos x + C
  ∫ cos x dx = sin x + C
  ∫ tan x dx = ln sec x + C
  ∫ sec x dx = ln tan x + sec x + C
               1
  ∫ sin          ( x − sin x cos x ) + C
           2
               x dx =
               2
               1
  ∫ cos x dx = 2 ( x + sin x cos x ) + C
       2




  ∫ tan
           2
               x dx = tan x − x + C

  ∫ sec
           2
               x dx = tan x + C
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2. Integrals of Rational Functions
Integrals involving ax + b

                   ( ax + b )n + 1
                   n
  ∫ ( ax + b ) dx = a ( n + 1)                                     ( for n ≠ −1)
       1                   1
  ∫ ax + b dx = a ln ax + b
                                        a ( n + 1) x − b
  ∫ x ( ax + b )
                       n
                           dx =         2
                                                                ( ax + b )n+1      ( for n ≠ −1, n ≠ −2 )
                                    a       ( n + 1)( n + 2 )
       x                   x        b
  ∫ ax + b dx = a − a 2 ln ax + b
           x                                b            1
  ∫ ( ax + b )2 dx = a 2 ( ax + b ) + a 2 ln ax + b
           x                                    a (1 − n ) x − b
  ∫ ( ax + b )n dx = a 2 ( n − 1)( n − 2)( ax + b )n−1                             ( for n ≠ −1, n ≠ −2 )

                1  ( ax + b )                                   
                               2
      x2
  ∫ ax + b dx = 3               − 2b ( ax + b ) + b 2 ln ax + b 
               a        2                                       
                                                                
        x2                  1                           b2 
  ∫ ( ax + b )2        dx = 3  ax + b − 2b ln ax + b −
                           a 
                                                               
                                                        ax + b 
                                                               

        x2                         1                2b         b2                 
  ∫ ( ax + b )3        dx =            ln ax + b +       −                        
                                   a3              ax + b 2 ( ax + b )2           
                                                                                  

                                   1  ( ax + b )                                                 
                                                  3−n                2− n                1−n
        x2                                              2b ( a + b )        b2 ( ax + b )
  ∫ ( ax + b ) n       dx =           −              +                   −                                ( for n ≠ 1, 2,3)
                                   a3     n−3               n−2                  n −1            
                                                                                                 
           1                         1          ax + b
  ∫ x ( ax + b ) dx = − b ln                      x
            1                               1       a    ax + b
  ∫ x 2 ( ax + b ) dx = − bx + b2 ln                       x

               1                           1        1    2   ax + b                    
  ∫ x 2 ( ax + b )2         dx = − a  2           + 2 − 3 ln
                                      b ( a + xb ) ab x b      x
                                                                                        
                                                                                        
                                                                                       
Integrals involving ax2 + bx + c
        1                      1                x
  ∫ x 2 + a 2 dx = a arctg a
                  1      a−x
                   2a ln a + x                          for x < a
        1         
  ∫ x2 − a 2 dx =  1 x − a
                   ln                                   for x > a
                   2a x + a
                  
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                           2             2ax + b
                                 arctan                                                                      for 4ac − b 2 > 0
                                2
                       4ac − b           4ac − b 2
                      
         1                 2        2ax + b − b 2 − 4 ac
 ∫ ax 2 + bx + c dx =            ln                                                                          for 4ac − b 2 < 0
                       b 2 − 4ac 2 ax + b + b 2 − 4ac
                      
                      − 2                                                                                    for 4ac − b 2 = 0
                       2ax + b
                      
                x                           1                          b         dx
 ∫ ax 2 + bx + c dx = 2a ln ax                                            ∫ ax 2 + bx + c
                                                      2
                                                          + bx + c −
                                                                       2a
                      m        2            2an − bm             2ax + b
                       ln ax + bx + c +                   arctan           for 4ac − b 2 > 0
                       2a                  a 4ac − b    2
                                                                  4ac − b 2

      mx + n          m
                                             2an − bm             2ax + b
 ∫ ax 2 + bx + c dx =  2a ln ax + bx + c + a b2 − 4ac arctanh b2 − 4ac for 4ac − b < 0
                                2                                                      2

                      
                      m                     2an − bm
                       ln ax 2 + bx + c −                                  for 4ac − b 2 = 0
                       2a
                                           a ( 2 ax + b )

                    1                                           2ax + b                                ( 2 n − 3 ) 2a             1
 ∫                                 n
                                       dx =                                              n−1
                                                                                               +
                                                                                                                      2 ∫
                                                                                                   ( n − 1) ( 4ac − b ) ( ax 2 + bx + c )n−1
                                                                                                                                             dx
     ( ax   2
                + bx + c       )                ( n − 1) ( 4ac − b2 )( ax 2 + bx + c )
                    1                           1      x2      b      1
 ∫x                                    dx =       ln 2        − ∫ 2           dx
      ( ax      2
                    + bx + c       )            2c ax + bx + c 2c ax + bx + c



3. Integrals of Exponential Functions
                        ecx
 ∫ xe dx =
     cx
                              ( cx − 1)
                        c2
                     x2 2x 2 
 ∫ x 2 ecx dx = ecx 
                     c − c 2 + c3 
                                   
                                  
                         1 n cx n n −1 cx
 ∫x                        x e − ∫ x e dx
      n cx
       e dx =
                         c      c
                                                  i
  ecx                 ( )
                   ∞ cx

 ∫ x  dx = ln x + ∑
                  i =1 i ⋅ i !

                              1 cx
 ∫e
      cx
           ln xdx =             e ln x + Ei ( cx )
                              c
                                       ecx
 ∫ e sin bxdx =
    cx
                                                 ( c sin bx − b cos bx )
                                   c 2 + b2
                                       ecx
 ∫ e cos bxdx =
    cx
                                                 ( c cos bx + b sin bx )
                                   c 2 + b2
                                   ecx sin n −1 x                                n ( n − 1)
 ∫ e sin xdx =                                                                                ∫e        sin n −2 dx
    cx  n                                                                                          cx
                                        2        2
                                                      ( c sin x − n cos bx ) +    2      2
                                       c +n                                      c +n
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4. Integrals of Logarithmic Functions
   ∫ ln cxdx = x ln cx − x
                                                                 b
   ∫ ln(ax + b)dx = x ln(ax + b) − x + a ln(ax + b)
                2                          2
   ∫ ( ln x ) dx = x ( ln x ) − 2 x ln x + 2 x
              n                n              n −1
   ∫ ( ln cx ) dx = x ( ln cx ) − n∫ ( ln cx ) dx
                                                             i
      dx                         ( )
                              ∞ ln x

   ∫ ln x = ln ln x + ln x + ∑
                             n =2 i ⋅ i !

           dx                              x                  1         dx
   ∫ ( ln x )n      =−
                             ( n − 1)( ln x )   n −1
                                                       +
                                                            n − 1 ∫ ( ln x )n −1
                                                                                                  ( for n ≠ 1)

                          ln x      1                               
   ∫ x m ln xdx = x m +1       −                                                                ( for m ≠ 1)
                          m + 1 ( m + 1) 2                          
                                                                    
                                                   n
                     n            x m+1 ( ln x )             n               n −1
   ∫ x ( ln x )                                                  ∫ x ( ln x ) dx
        m                                                           m
                         dx =                           −                                         ( for m ≠ 1)
                                           m +1             m +1


       ( ln x )n              ( ln x )n+1
   ∫        x
                    dx =
                                 n +1
                                                            ( for n ≠ 1)
                                       2
     ln x n     ln x n   (         )
   ∫ x dx = 2n                    ( for n ≠ 0 )
     ln x           ln x              1
   ∫ xm dx = − ( m − 1) xm−1 − ( m − 1)2 xm−1                                               ( for m ≠ 1)

       ( ln x )n              ( ln x )n    n     ( ln x )n−1
   ∫       xm
                    dx = −
                           ( m − 1) x m−1 m − 1 ∫ x m
                                         +                   dx                             ( for m ≠ 1)
         dx
   ∫ x ln x = ln ln x
           dx                              ∞
                                                       ( n − 1)i ( ln x )i
   ∫ xn ln x = ln ln x + ∑ ( −1)
                                                  i

                         i =1                                    i ⋅ i!
       dx                              1
∫ x ( ln x )n       =−
                         ( n − 1)( ln x )n−1
                                                                             ( for n ≠ 1)
                                                                                x
∫ ln ( x             )                 (               )
               + a 2 dx = x ln x 2 + a 2 − 2 x + 2a tan −1
           2
                                                                                a
                             x
∫ sin ( ln x ) dx = 2 ( sin ( ln x ) − cos ( ln x ) )
                             x
∫ cos ( ln x ) dx = 2 ( sin ( ln x ) + cos ( ln x ) )
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5. Integrals of Trig. Functions
 ∫ sin xdx = − cos x                                     cos x
                                                       ∫ sin 2 x dx = − sin x
                                                                             1

 ∫ cos xdx = − sin x                                    cos 2 x            x
             x 1                                       ∫ sin x dx = ln tan 2 + cos x
 ∫ sin
         2
             xdx =
               − sin 2 x
             2 4
                                                       ∫ cot
                                                               2
                                                                   xdx = − cot x − x
              x 1
 ∫ cos xdx = 2 + 4 sin 2 x
      2
                                                               dx
                                                       ∫ sin x cos x = ln tan x
             1
 ∫ sin xdx = 3 cos x − cos x
      3            3
                                                                   dx             1                x        π
                     1 3
                                                       ∫ sin 2 x cos x = − sin x + ln tan  2 + 4 
                                                                                                 
 ∫ cos xdx = sin x − 3 sin x
      3

                                                                   dx         1                  x
    dx                 x                               ∫ sin x cos2 x = cos x + ln tan 2
 ∫ sin x xdx = ln tan 2                                            dx
    dx                 x   π                         ∫ sin 2 x cos2 x = tan x − cot x
 ∫ cos x xdx = ln tan  2 + 4 
                                                                            sin( m + n) x sin( m − n) x
     dx
                                                       ∫sin mxsin nxdx = − 2( m+ n)        +
                                                                                              2( m − n)
                                                                                                                     m2 ≠ n2
 ∫ sin 2 x xdx = − cot x
                                                                                 cos ( m + n) x cos ( m − n) x
     dx                                                ∫sin mxcos nxdx = − 2( m + n)           −                      m2 ≠ n2
 ∫ cos2 x xdx = tan x                                                                             2( m − n)
                                                                             sin ( m + n) x sin ( m − n) x
     dx         cos x     1        x
 ∫ sin 3 x = − 2sin 2 x + 2 ln tan 2                   ∫ cos mxcos nxdx = 2( m + n)        +
                                                                                              2( m − n)
                                                                                                                     m2 ≠ n2

     dx       sin x    1        x π                                             cos n +1 x
 ∫ cos3 x = 2 cos2 x + 2 ln tan  2 + 4               ∫ sin x cos xdx = −
                                                                  n

                                                                                 n +1
                     1                                                        sin n +1 x
                                                       ∫ sin x cos xdx =
                                                            n
 ∫ sin x cos xdx = − 4 cos 2 x                                                  n +1
                    1 3
 ∫ sin x cos xdx = 3 sin x
      2                                                ∫ arcsin xdx = x arcsin x +             1 − x2

                      1                                ∫ arccos xdx = x arccos x −             1 − x2
 ∫ sin x cos xdx = − 3 cos x
            2               3

                                                                                           1
                                                       ∫ arctan xdx = x arctan x − 2 ln ( x                  )
                                                                                                     2
                                                                                                            +1
                      x 1
 ∫ sin x cos xdx = 8 − 32 sin 4 x
      2       2

                                                                                           1
                                                       ∫ arc cot xdx = x arc cot x + 2 ln ( x                    )
                                                                                                        2
                                                                                                            +1
 ∫ tan xdx = − ln cos x
   sin x         1
 ∫ cos2
        x
          dx =
               cos x
   sin 2 x           x π 
 ∫ cos x dx = ln tan  2 + 4  − sin x
                            

 ∫ tan xdx = tan x − x
         2



 ∫ cot xdx = ln sin x

Integration formulas

  • 1.
    www.mathportal.org Integration Formulas 1. Common Integrals Integrals of Exponential and Logarithmic Functions Indefinite Integral ∫ ln x dx = x ln x − x + C Method of substitution x n +1 x n +1 ∫ x ln x dx = n ln x − +C ∫ f ( g ( x)) g ′( x)dx = ∫ f (u )du n +1 ( n + 1) 2 Integration by parts ∫e x dx = e x + C ∫ f ( x) g ′( x)dx = f ( x) g ( x) − ∫ g ( x) f ′( x)dx bx ∫ b dx = x Integrals of Rational and Irrational Functions +C ln b x n +1 ∫ x dx = n +C ∫ sinh x dx = cosh x + C n +1 1 ∫ cosh x dx = sinh x + C ∫ x dx = ln x + C ∫ c dx = cx + C x2 ∫ xdx = 2 +C x3 ∫ x dx = 2 +C 3 1 1 ∫ x2 dx = − x + C 2x x ∫ xdx = 3 +C 1 ∫1+ x 2 dx = arctan x + C 1 ∫ 1 − x2 dx = arcsin x + C Integrals of Trigonometric Functions ∫ sin x dx = − cos x + C ∫ cos x dx = sin x + C ∫ tan x dx = ln sec x + C ∫ sec x dx = ln tan x + sec x + C 1 ∫ sin ( x − sin x cos x ) + C 2 x dx = 2 1 ∫ cos x dx = 2 ( x + sin x cos x ) + C 2 ∫ tan 2 x dx = tan x − x + C ∫ sec 2 x dx = tan x + C
  • 2.
    www.mathportal.org 2. Integrals ofRational Functions Integrals involving ax + b ( ax + b )n + 1 n ∫ ( ax + b ) dx = a ( n + 1) ( for n ≠ −1) 1 1 ∫ ax + b dx = a ln ax + b a ( n + 1) x − b ∫ x ( ax + b ) n dx = 2 ( ax + b )n+1 ( for n ≠ −1, n ≠ −2 ) a ( n + 1)( n + 2 ) x x b ∫ ax + b dx = a − a 2 ln ax + b x b 1 ∫ ( ax + b )2 dx = a 2 ( ax + b ) + a 2 ln ax + b x a (1 − n ) x − b ∫ ( ax + b )n dx = a 2 ( n − 1)( n − 2)( ax + b )n−1 ( for n ≠ −1, n ≠ −2 ) 1  ( ax + b )  2 x2 ∫ ax + b dx = 3  − 2b ( ax + b ) + b 2 ln ax + b  a  2    x2 1  b2  ∫ ( ax + b )2 dx = 3  ax + b − 2b ln ax + b − a   ax + b   x2 1  2b b2  ∫ ( ax + b )3 dx =  ln ax + b + −  a3  ax + b 2 ( ax + b )2    1  ( ax + b )  3−n 2− n 1−n x2 2b ( a + b ) b2 ( ax + b ) ∫ ( ax + b ) n dx = − + −  ( for n ≠ 1, 2,3) a3  n−3 n−2 n −1    1 1 ax + b ∫ x ( ax + b ) dx = − b ln x 1 1 a ax + b ∫ x 2 ( ax + b ) dx = − bx + b2 ln x 1  1 1 2 ax + b  ∫ x 2 ( ax + b )2 dx = − a  2 + 2 − 3 ln  b ( a + xb ) ab x b x     Integrals involving ax2 + bx + c 1 1 x ∫ x 2 + a 2 dx = a arctg a 1 a−x  2a ln a + x for x < a 1  ∫ x2 − a 2 dx =  1 x − a  ln for x > a  2a x + a 
  • 3.
    www.mathportal.org  2 2ax + b  arctan for 4ac − b 2 > 0 2  4ac − b 4ac − b 2  1  2 2ax + b − b 2 − 4 ac ∫ ax 2 + bx + c dx =  ln for 4ac − b 2 < 0  b 2 − 4ac 2 ax + b + b 2 − 4ac  − 2 for 4ac − b 2 = 0  2ax + b  x 1 b dx ∫ ax 2 + bx + c dx = 2a ln ax ∫ ax 2 + bx + c 2 + bx + c − 2a m 2 2an − bm 2ax + b  ln ax + bx + c + arctan for 4ac − b 2 > 0  2a a 4ac − b 2 4ac − b 2 mx + n m  2an − bm 2ax + b ∫ ax 2 + bx + c dx =  2a ln ax + bx + c + a b2 − 4ac arctanh b2 − 4ac for 4ac − b < 0 2 2  m 2an − bm  ln ax 2 + bx + c − for 4ac − b 2 = 0  2a  a ( 2 ax + b ) 1 2ax + b ( 2 n − 3 ) 2a 1 ∫ n dx = n−1 + 2 ∫ ( n − 1) ( 4ac − b ) ( ax 2 + bx + c )n−1 dx ( ax 2 + bx + c ) ( n − 1) ( 4ac − b2 )( ax 2 + bx + c ) 1 1 x2 b 1 ∫x dx = ln 2 − ∫ 2 dx ( ax 2 + bx + c ) 2c ax + bx + c 2c ax + bx + c 3. Integrals of Exponential Functions ecx ∫ xe dx = cx ( cx − 1) c2  x2 2x 2  ∫ x 2 ecx dx = ecx   c − c 2 + c3     1 n cx n n −1 cx ∫x x e − ∫ x e dx n cx e dx = c c i ecx ( ) ∞ cx ∫ x dx = ln x + ∑ i =1 i ⋅ i ! 1 cx ∫e cx ln xdx = e ln x + Ei ( cx ) c ecx ∫ e sin bxdx = cx ( c sin bx − b cos bx ) c 2 + b2 ecx ∫ e cos bxdx = cx ( c cos bx + b sin bx ) c 2 + b2 ecx sin n −1 x n ( n − 1) ∫ e sin xdx = ∫e sin n −2 dx cx n cx 2 2 ( c sin x − n cos bx ) + 2 2 c +n c +n
  • 4.
    www.mathportal.org 4. Integrals ofLogarithmic Functions ∫ ln cxdx = x ln cx − x b ∫ ln(ax + b)dx = x ln(ax + b) − x + a ln(ax + b) 2 2 ∫ ( ln x ) dx = x ( ln x ) − 2 x ln x + 2 x n n n −1 ∫ ( ln cx ) dx = x ( ln cx ) − n∫ ( ln cx ) dx i dx ( ) ∞ ln x ∫ ln x = ln ln x + ln x + ∑ n =2 i ⋅ i ! dx x 1 dx ∫ ( ln x )n =− ( n − 1)( ln x ) n −1 + n − 1 ∫ ( ln x )n −1 ( for n ≠ 1)  ln x 1  ∫ x m ln xdx = x m +1  −  ( for m ≠ 1)  m + 1 ( m + 1) 2    n n x m+1 ( ln x ) n n −1 ∫ x ( ln x ) ∫ x ( ln x ) dx m m dx = − ( for m ≠ 1) m +1 m +1 ( ln x )n ( ln x )n+1 ∫ x dx = n +1 ( for n ≠ 1) 2 ln x n ln x n ( ) ∫ x dx = 2n ( for n ≠ 0 ) ln x ln x 1 ∫ xm dx = − ( m − 1) xm−1 − ( m − 1)2 xm−1 ( for m ≠ 1) ( ln x )n ( ln x )n n ( ln x )n−1 ∫ xm dx = − ( m − 1) x m−1 m − 1 ∫ x m + dx ( for m ≠ 1) dx ∫ x ln x = ln ln x dx ∞ ( n − 1)i ( ln x )i ∫ xn ln x = ln ln x + ∑ ( −1) i i =1 i ⋅ i! dx 1 ∫ x ( ln x )n =− ( n − 1)( ln x )n−1 ( for n ≠ 1) x ∫ ln ( x ) ( ) + a 2 dx = x ln x 2 + a 2 − 2 x + 2a tan −1 2 a x ∫ sin ( ln x ) dx = 2 ( sin ( ln x ) − cos ( ln x ) ) x ∫ cos ( ln x ) dx = 2 ( sin ( ln x ) + cos ( ln x ) )
  • 5.
    www.mathportal.org 5. Integrals ofTrig. Functions ∫ sin xdx = − cos x cos x ∫ sin 2 x dx = − sin x 1 ∫ cos xdx = − sin x cos 2 x x x 1 ∫ sin x dx = ln tan 2 + cos x ∫ sin 2 xdx = − sin 2 x 2 4 ∫ cot 2 xdx = − cot x − x x 1 ∫ cos xdx = 2 + 4 sin 2 x 2 dx ∫ sin x cos x = ln tan x 1 ∫ sin xdx = 3 cos x − cos x 3 3 dx 1 x π 1 3 ∫ sin 2 x cos x = − sin x + ln tan  2 + 4    ∫ cos xdx = sin x − 3 sin x 3 dx 1 x dx x ∫ sin x cos2 x = cos x + ln tan 2 ∫ sin x xdx = ln tan 2 dx dx x π ∫ sin 2 x cos2 x = tan x − cot x ∫ cos x xdx = ln tan  2 + 4    sin( m + n) x sin( m − n) x dx ∫sin mxsin nxdx = − 2( m+ n) + 2( m − n) m2 ≠ n2 ∫ sin 2 x xdx = − cot x cos ( m + n) x cos ( m − n) x dx ∫sin mxcos nxdx = − 2( m + n) − m2 ≠ n2 ∫ cos2 x xdx = tan x 2( m − n) sin ( m + n) x sin ( m − n) x dx cos x 1 x ∫ sin 3 x = − 2sin 2 x + 2 ln tan 2 ∫ cos mxcos nxdx = 2( m + n) + 2( m − n) m2 ≠ n2 dx sin x 1 x π cos n +1 x ∫ cos3 x = 2 cos2 x + 2 ln tan  2 + 4  ∫ sin x cos xdx = − n   n +1 1 sin n +1 x ∫ sin x cos xdx = n ∫ sin x cos xdx = − 4 cos 2 x n +1 1 3 ∫ sin x cos xdx = 3 sin x 2 ∫ arcsin xdx = x arcsin x + 1 − x2 1 ∫ arccos xdx = x arccos x − 1 − x2 ∫ sin x cos xdx = − 3 cos x 2 3 1 ∫ arctan xdx = x arctan x − 2 ln ( x ) 2 +1 x 1 ∫ sin x cos xdx = 8 − 32 sin 4 x 2 2 1 ∫ arc cot xdx = x arc cot x + 2 ln ( x ) 2 +1 ∫ tan xdx = − ln cos x sin x 1 ∫ cos2 x dx = cos x sin 2 x x π  ∫ cos x dx = ln tan  2 + 4  − sin x   ∫ tan xdx = tan x − x 2 ∫ cot xdx = ln sin x