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高等数学基础:定积分换元法与分部积分法

【摘要】:定积分的换元积分法和分部积分法,就是在以前学习的不定积分的第一类还原积分法(凑微分法)和第二类还原积分法及分部积分法的基础上来求定积分.下面就来讨论定积分的这两种计算方法.一、定积分的第一类换元积分法(凑微分法)【知识点回顾】第4章中不定积分第一类换元法(即凑微分法)主要介绍了下面6种代换:定积分第一类换元法(即凑微分法)关键就是求出不定积分,再代入上下限即可.下面举例来说明.解:如将(3x-2)

定积分的换元积分法和分部积分法,就是在以前学习的不定积分的第一类还原积分法(凑微分法)和第二类还原积分法及分部积分法的基础上来求定积分.下面就来讨论定积分的这两种计算方法.

一、定积分的第一类换元积分法(凑微分法)

【知识点回顾】

第4章中不定积分第一类换元法(即凑微分法)主要介绍了下面6种代换:

定积分第一类换元法(即凑微分法)关键就是求出不定积分,再代入上下限即可.下面举例来说明.

解:如将(3x-2)5展开是相对困难的,不如将3x-2作为中间变量,因d(3x-2)=3dx,有

二、定积分的换元积分法

【知识点回顾】

不定积分第二类换元法主要用于取根号的积分,介绍了4种代换,如下所述.

定积分的第二类换元积分法也如此,区别就是多了一个上下限,下面就(1)(2)两种类型进行举例说明.

由例题1、例题2可知,第二类还原积分法的积分过程如下:

【例题8】 设f(x)在[-a,a]上连续,证明aa

于是(www.chuimin.cn)

当f(x)为偶函数时,即f(-x)=f(x),则f(x)+f(-x)=2f(x),所以

当f(x)为奇函数时,即f(-x)=-f(x),则f(x)+f(-x)=0,所以

三、定积分的分部积分法

由不定积分的分部积分方法∫udv=uv-∫vdu在等式两边加上上下限,即得定积分的分部积分公式:

【知识点回顾】

用分部积分法求定积分,关键是掌握不定积分的分部积分方法,由分部积分法类型:

由例题7、例题8可知,要用分部积分法求定积分,先求出不定积分,再代入上下限即可.

习题5.3

1.利用定积分的换元积分法求下列各定积分.

2.计算下列积分.

4.利用定积分的分部积分法计算下列各定积分.