不定积分分部积分公式
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不定积分部分积分法
不定积分的部分积分法,也叫做“分部积分法”,是求解不定积分中的一种常用方法。
其基本思想是将一个复杂的函数的不定积分转化为两个简单函数之间的关系,从而简化积分运算。
部分积分法的公式表达如下:
∫u(x)v'(x)dx = u(x)v(x) - ∫u'(x)v(x)dx
其中,u(x)和v(x)分别是函数u和v的原函数,u'(x)和v'(x)分别是函数u和v的导数。
具体操作步骤如下:
1.选取u(x)和v'(x),其中u(x)为被积函数的一部分,并且它的导函数u'(x)容易求得;v'(x)为另一部分,并且它的原函数v(x)容易求得。
2.计算u'(x)和v(x)。
3.应用部分积分公式,将被积函数分解为两个简单函数数乘及求导的形式。
4.求解新的积分,可能需要再次应用部分积分法或其他积分技巧。
5.最终得到原方程的不定积分。
需要注意的是,部分积分法只适用于能找到合适的u(x)和v(x)
的情况,如果无法找到合适的u(x)和v(x),则无法应用此方法。
此外,部分积分法还可以用于计算定积分,只需在公式两边同时加上积分上下限,即可得到定积分的部分积分公式。
不定积分的分部积分法公式“不定积分的分部积分法公式”是一个复杂的数学概念,它用于计算一类曲线函数的定积分的近似值。
不定积分的分部积分法公式也被称为埃尔米特积分公式,是一种广泛应用的积分技术,为计算复杂曲线函数提供了有效的数值计算方法。
首先,我们需要了解什么是不定积分。
不定积分是一类特殊的函数,它可以用来计算曲线的面积,可以表达为:∫ f (x) dx=F (b)-F (a)其中,F (x)表示与x有关的积分函数,a和b分别表示曲线的两个端点。
不定积分不能精确计算,但可以采用分部积分公式来估计积分值。
埃尔米特积分公式是常用的一种不定积分的分部积分法。
它是由数学家埃尔米特博克曼于1851年发明的,埃尔米特积分公式可以用来计算以下积分:∫a^b f(x)dx (f (x_i)Δx)其中,Δx表示曲线上每个分段的x方向距离,f (x_i)表示每个分段上x坐标位置处的函数值,Σ表示求和符号;a和b分别表示曲线的两个端点。
有了不定积分的分部积分公式,我们就可以简单地计算出复杂曲线的积分值了。
我们可以假设曲线在每一部分上都呈线性变化,也就是说,f (x)的图像可以被拆分成N个等距的直线段,称为分段线,然后再分别求每一段的积分,将它们相加就得到了曲线的积分值了。
也就是说,我们可以利用这样的公式来求解曲线函数:∫a^b f (x) dx (f (x_i)Δx)用上面的公式,我们可以对曲线函数进行拆分,将曲线分段,然后求出每个分段的积分值,最后将所有分段的积分值相加得到整个曲线的积分值,也就是不定积分的结果了。
埃尔米特积分公式是研究和应用积分技术最重要且最常用的方法之一,它可以用来计算复杂曲线函数的定积分。
埃尔米特积分公式是一种有效的、快速的计算手段,在一定程度上可以减少函数积分计算的误差,帮助我们准确地计算函数的积分值。
埃尔米特积分公式在工程计算中也有重要应用,它可以用来计算各种复杂函数的积分,例如建筑工程中混凝土结构的受力计算、软件设计中的面向对象编程等。
常用的24个不定积分公式及证明一、基本积分公式。
1. ∫ kdx = kx + C(k为常数)- 证明:根据求导公式(kx + C)'=k,所以∫ kdx = kx + C。
2. ∫ x^n dx=frac{x^n + 1}{n+1}+C(n≠ - 1)- 证明:对frac{x^n + 1}{n+1}+C求导,根据求导公式(x^m)'=mx^m - 1,可得(frac{x^n+1}{n + 1}+C)'=frac{(n + 1)x^n+1-1}{n+1}=x^n,所以∫ x^n dx=frac{x^n +1}{n+1}+C(n≠ - 1)。
3. ∫(1)/(x)dx=lnx+C- 证明:当x>0时,(ln x)'=(1)/(x);当x < 0时,[ln(-x)]'=(1)/(-x)×(-1)=(1)/(x)。
所以∫(1)/(x)dx=lnx+C。
4. ∫ e^x dx=e^x+C- 证明:因为(e^x)' = e^x,所以∫ e^x dx=e^x+C。
5. ∫ a^x dx=(a^x)/(ln a)+C(a>0,a≠1)- 证明:设y = a^x,则ln y=xln a,y = e^xln a。
对y=(a^x)/(ln a)+C求导,((a^x)/(ln a)+C)'=(1)/(ln a)× a^xln a=a^x,所以∫ a^x dx=(a^x)/(ln a)+C(a>0,a≠1)。
6. ∫sin xdx=-cos x + C- 证明:因为(-cos x)'=sin x,所以∫sin xdx =-cos x+C。
7. ∫cos xdx=sin x + C- 证明:因为(sin x)'=cos x,所以∫cos xdx=sin x + C。
8. ∫(1)/(cos^2)xdx=tan x + C- 证明:因为(tan x)'=sec^2x=(1)/(cos^2)x,所以∫(1)/(cos^2)xdx=tan x + C。
不定积分分部积分法不定积分的分部积分法为Sudv=uv−Svdu。
例1 求∫x2exdx解:这道题的被积表达式是两个函数相乘,我们首先考虑凑微分法。
但尝试后发现,无论把那个函数凑入微分符号中,积分都不会变简单。
这时候,可以考虑使用分部积分法了。
根据“反对幂指三”的顺序,我们优先选择把指数函数 ex 凑入微分符号,得∫x2d(ex) .由分部积分公式得,原式= x2ex−∫exd(x2)=x2ex−2∫xexdx .这时候剩下的这个积分的被积表达式又是两个函数相乘的形式,而且与一开始的积分形式是一样的,所以对这个积分再次使用分部积分。
即∫xd(ex)=xex−∫exdx=(x−1)ex+C .容易计算出最后的结果是∫x2exdx=(x2−2x+2)ex+C .例2 求∫lnxdx .解:这道题乍一看似乎可以直接用积分公式,但一想,不对啊,没有对应的积分公式可以用啊。
而被积表达式就只有一个函数光溜溜地站在那里,既不能换元,也不能凑微分,那么这时候就又可以考虑分部积分法了。
我们把 lnx 看作 1⋅lnx ,那么 1 就是一个幂函数( x0 )。
现在根据“反对幂指三”的顺序,我们选择把幂函数凑入微分符号,得到和原式一样的∫lnxdx 。
下一步就是分部积分了,根据公式,容易得到:xlnx−∫xd(lnx) .计算易得,原式= xlnx−∫x⋅1xdx=x(lnx−1)+C .从上面两个例题我们便可以总结出分部积分法的基本步骤了:①凑微分,∫f(x)g(x)dx=∫f(x)dG(x) ,其中g(x) 的类型是“反对幂指三”中靠后的类型;②带入分部积分公式,∫f(x)dG(x)=f(x)G(x)−∫G(x)df(x)③计算微分 df(x) ;④计算积分∫G(x)f′(x)dx ,可能还需要再用一次分部积分法;。