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calculus

Integración por partes: una guía práctica con ejemplos

Domina la integración por partes con el atajo LIATE y cinco ejemplos resueltos (xe^x, x ln x, x² sin x, e^x cos x, ln x). Evita los errores de signo más comunes.
AI-Math Editorial Team

By AI-Math Editorial Team

Published 2026-05-02

La integración por partes es la regla del producto al revés, y es la técnica de integración más usada después de la sustitución. La fórmula es corta, pero elegir qué parte es "u" y cuál es "dv" se convierte en un arte la primera vez que la ves. Esta guía recorre el atajo LIATE y cinco ejemplos de dificultad creciente, para que termines con un método fiable en lugar de prueba y error.

La fórmula

∫u dv=uv−∫v du\int u \, dv = uv - \int v \, du

Cambias una integral por otra que (con suerte) es más fácil. El arte está en elegir uu y dvdv: las malas elecciones hacen que la nueva integral sea más difícil.

LIATE: una regla práctica fiable

Al elegir uu, prefiere las funciones que aparecen antes en esta lista:

Logarítmicas > Inversas trigonométricas > Algebraicas > Trigonométricas > Exponenciales

Lo que quede se convierte en dvdv. LIATE no es un teorema, pero funciona en ~90% de los problemas de libro de texto.

Ejemplo 1: ∫xex dx\int x e^x \, dx (algebraica × exponencial)

LIATE → algebraica antes que exponencial, así que u=xu = x, dv=ex dxdv = e^x \, dx.

  • du=dxdu = dx, v=exv = e^x.
  • Aplica: ∫xex dx=xex−∫ex dx=xex−ex+C=ex(x−1)+C\int x e^x \, dx = x e^x - \int e^x \, dx = x e^x - e^x + C = e^x(x - 1) + C.

Ejemplo 2: ∫xln⁡x dx\int x \ln x \, dx (algebraica × logarítmica)

LIATE → primero el logaritmo: u=ln⁡xu = \ln x, dv=x dxdv = x \, dx.

  • du=1xdxdu = \frac{1}{x} dx, v=x22v = \frac{x^2}{2}.
  • ∫xln⁡x dx=x22ln⁡x−∫x22⋅1x dx\int x \ln x \, dx = \frac{x^2}{2}\ln x - \int \frac{x^2}{2} \cdot \frac{1}{x} \, dx.
  • Simplifica: x22ln⁡x−12∫x dx=x22ln⁡x−x24+C\frac{x^2}{2}\ln x - \frac{1}{2}\int x \, dx = \frac{x^2}{2}\ln x - \frac{x^2}{4} + C.

Ejemplo 3: ∫x2sin⁡x dx\int x^2 \sin x \, dx (algebraica × trigonométrica — aplicar dos veces)

u=x2u = x^2, dv=sin⁡x dxdv = \sin x \, dx. Entonces du=2x dxdu = 2x \, dx, v=−cos⁡xv = -\cos x.

  • Primera pasada: ∫x2sin⁡x dx=−x2cos⁡x+∫2xcos⁡x dx\int x^2 \sin x \, dx = -x^2 \cos x + \int 2x \cos x \, dx.
  • Segunda pasada sobre ∫2xcos⁡x dx\int 2x \cos x \, dx: sea u=2xu = 2x, dv=cos⁡x dxdv = \cos x \, dx. Entonces du=2 dxdu = 2 \, dx, v=sin⁡xv = \sin x.
  • ∫2xcos⁡x dx=2xsin⁡x−∫2sin⁡x dx=2xsin⁡x+2cos⁡x\int 2x \cos x \, dx = 2x \sin x - \int 2 \sin x \, dx = 2x \sin x + 2 \cos x.
  • Combina: −x2cos⁡x+2xsin⁡x+2cos⁡x+C-x^2 \cos x + 2x \sin x + 2 \cos x + C.

Cuando ves un polinomio de grado nn multiplicado por sin⁡/cos⁡/exp⁡\sin/\cos/\exp, espera aplicar la regla nn veces.

Ejemplo 4: ∫excos⁡x dx\int e^x \cos x \, dx (el truco del bucle)

Ambos factores son candidatos igualmente "buenos": ninguno se simplifica al integrarlo o derivarlo. Aplica dos veces y observa cómo reaparece la integral original, luego despeja algebraicamente.

  • Primera pasada: u=cos⁡xu = \cos x, dv=ex dxdv = e^x \, dx → ∫excos⁡x dx=excos⁡x+∫exsin⁡x dx\int e^x \cos x \, dx = e^x \cos x + \int e^x \sin x \, dx.
  • Segunda pasada sobre la nueva integral: u=sin⁡xu = \sin x, dv=ex dxdv = e^x \, dx → ∫exsin⁡x dx=exsin⁡x−∫excos⁡x dx\int e^x \sin x \, dx = e^x \sin x - \int e^x \cos x \, dx.
  • Sustituye de vuelta: original =excos⁡x+exsin⁡x−= e^x \cos x + e^x \sin x - original.
  • Despeja: 2⋅original=ex(cos⁡x+sin⁡x)2 \cdot \text{original} = e^x (\cos x + \sin x), así que original =ex(cos⁡x+sin⁡x)2+C= \frac{e^x(\cos x + \sin x)}{2} + C.

Ejemplo 5: ∫ln⁡x dx\int \ln x \, dx (el caso "sin dv evidente")

Parece que no hay nada que integrar como dvdv. Truco: usa dv=dxdv = dx (el "11" de ln⁡x⋅1\ln x \cdot 1).

  • u=ln⁡xu = \ln x, dv=dxdv = dx → du=1xdxdu = \frac{1}{x} dx, v=xv = x.
  • ∫ln⁡x dx=xln⁡x−∫x⋅1xdx=xln⁡x−x+C\int \ln x \, dx = x \ln x - \int x \cdot \frac{1}{x} dx = x \ln x - x + C.

Este mismo truco sirve para ∫arcsin⁡x dx\int \arcsin x \, dx, ∫arctan⁡x dx\int \arctan x \, dx y similares.

Errores comunes

  1. Errores de signo. La fórmula tiene un único signo menos: usa papel borrador para controlar los +/−+/-.
  2. Elegir mal uu. Si la nueva integral es más difícil que la original, elegiste uu y dvdv al revés. Intercámbialos.
  3. Olvidar el "+ C" en las integrales indefinidas.
  4. Usar partes cuando funcionaría la sustitución. La integración por partes es para productos que no encajan en un patrón de sustitución u. Si tienes ∫f(g(x))g′(x) dx\int f(g(x)) g'(x) \, dx, usa sustitución.

Pruébalo tú mismo

Introduce cualquier integral en la Calculadora de integrales y te mostraremos si la sustitución, las partes o las fracciones parciales son la jugada correcta, además de cada paso.

Para ejemplos resueltos concretos y temas relacionados:

Frequently Asked Questions

The formula is ∫u dv = uv − ∫v du. You split the integrand into two factors (u and dv), differentiate u to get du, integrate dv to get v, then apply the formula.

Use the LIATE mnemonic: prefer Logarithms, Inverse trig, Algebraic, Trig, Exponential — in that order — as u. The remaining factor becomes dv. This ordering usually results in a simpler remaining integral.

When the resulting integral ∫v du has the same general form as the original (for example ∫eˣ sin x dx), apply the formula a second time and then solve algebraically for the original integral by treating it as an unknown.

AI-Math Editorial Team

By AI-Math Editorial Team

Published 2026-05-02

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