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分部积分法求出积分-高等数学(上、下册)

【摘要】:若u=u(x)与v=v(x)都有连续的导数,则由函数乘积的求导公式(uv)′=u′v+uv′,移项得uv′=(uv)′-u′v.对这个等式两边求不定积分,得∫uv′dx=uv-∫u′vdx,即∫udv=uv-∫vdu.这个公式称为分部积分公式.一般地,当∫udv不易计算而∫vdu较易计算时,就使用这个公式.例1 求∫xcosxdx.解 设u=x,则dv=cosxdx,du=dx,v=sinx,利用

u=ux)与v=vx)都有连续的导数,则由函数乘积的求导公式(uv=u′v+uv′,移项得

uv′=(uv-u′v.

对这个等式两边求不定积分,得

uv′dx=uv-∫u′vdx,即∫udv=uv-∫vdu.

这个公式称为分部积分公式.

一般地,当∫udv不易计算而∫vdu较易计算时,就使用这个公式.

例1 求∫xcosxdx.

解 设u=x,则dv=cosxdx,du=dxv=sinx,利用分部积分公式得

xcosxdx=xsinx-∫sinxdx=xsinx+cosx+C.

例2 求∫xexdx.

解 设u=x,dv=exdx,则du=dxv=ex,则

xexdx=xex-∫exdx=xex-ex+C.

例3 求∫x2exdx.

解 设u=x2,dv=exdx,则du=2xdxv=ex,则

当运算熟练以后,可以不必写出uv,而直接写出结果.

例4 求∫lnxdx.(www.chuimin.cn)

978-7-111-33187-2-Chapter04-137.jpg.

例5 求∫xarctanxdx.

978-7-111-33187-2-Chapter04-138.jpg

例6 求∫exsinxdx.

解 ∫exsinxdx=∫sinxdex=exsinx-∫exdsinx=exsinx-∫excosxdx

注意到∫excosxdx与所求积分是同一类型的,需再进行一次分部积分,

978-7-111-33187-2-Chapter04-141.jpg.

978-7-111-33187-2-Chapter04-142.jpg.

例7 求∫sec3xdx.

978-7-111-33187-2-Chapter04-143.jpg,则978-7-111-33187-2-Chapter04-144.jpg.

例8 求978-7-111-33187-2-Chapter04-145.jpg(其中,n为正整数).

解 当n=1时,978-7-111-33187-2-Chapter04-146.jpg.

n>1时,

于是978-7-111-33187-2-Chapter04-148.jpg.

由此递推公式,并由978-7-111-33187-2-Chapter04-149.jpg,可得In.