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分部積分法怎么理解
分部積分法是微積分中一種常用的積分計算技巧,用于求解一些形式較復(fù)雜的不定積分。它是基于積分和求導(dǎo)的運算法則的逆運算。
分部積分法的基本思想是將積分中的一個因子進行求導(dǎo),而將另一個因子進行積分。通過不斷地反復(fù)應(yīng)用這種操作,可以逐步簡化被積函數(shù),最終將其轉(zhuǎn)化為可以求解的形式。
分部積分法的公式如下:
∫u*v dx = u*∫v dx - ∫u'*(∫v dx) dx
其中,u和v是函數(shù),u'表示u的導(dǎo)數(shù),*表示乘法運算,∫表示積分。
具體應(yīng)用分部積分法時,一般選擇u和v,使得u'和∫v dx可以容易地進行求導(dǎo)和積分操作。然后代入公式,按照公式進行計算,直到被積函數(shù)簡化為可以求解的形式。
需要注意的是,在應(yīng)用分部積分法時,要選擇合適的分部次序,以便盡量簡化被積函數(shù)。同時,可能需要多次應(yīng)用分部積分法,或者與其他積分方法結(jié)合使用,才能得到最終的結(jié)果。
設(shè)函數(shù)f(x)、g(x)連續(xù)可導(dǎo),對其乘積求導(dǎo),有:
[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)
上式兩邊求不定積分,得:
∫[f(x)g(x)]'dx=∫f'(x)g(x)dx+∫f(x)g'(x)dx
得:
f(x)g(x)=∫g(x)df(x)+∫f(x)dg(x)
得:
∫f(x)dg(x)=f(x)g(x)-∫g(x)df(x)
寫的更通俗些
令u=f(x),v=g(x),則微分du = f'(x)dx、dv = g'(x)dx
那么∫udv=uv-∫vdu
分部積分法通常用于被積函數(shù)為冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、反三角函數(shù)的乘積的形式;u=f(x)、v=g(x)的選擇也是容易積分的那個。
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