$x \ln x$ 的原函数是 $\frac{1}{2} x^{2} \ln x – \frac{1}{4} x^{2} + C$, 即:
$$
\int x \ln x dx = \frac{1}{2} x^{2} \ln x – \frac{1}{4} x^{2} + C, 其中 C 为任意常数。
$$
具体计算过程如下(分部积分法):
$$
\int x \ln x dx \Rightarrow
$$
$$
x \cdot x \ln x – \int x d(x \ln x) \Rightarrow
$$
$$
x^{2} \ln x – \int x \cdot (\ln x + 1) dx \Rightarrow
$$
$$
x^{2} \ln x – \int x \ln x dx – \int x dx.
$$
于是,有:
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\int x \ln x dx = x^{2} \ln x – \int x \ln x dx – \int x dx \Rightarrow
$$
$$
2 \int x \ln x dx = x^{2} \ln x – \int x dx \Rightarrow
$$
$$
2 \int x \ln x dx = x^{2} \ln x – \frac{1}{2} x^{2} + C \Rightarrow
$$
$$
\int x \ln x dx = \frac{1}{2} x^{2} \ln x – \frac{1}{4} x^{2} + C.
$$
其中,$C$ 为任意常数。
类似的,还有:《$\ln x$的原函数是多少?》