170 likes | 524 Views
高等数学教学课件. 分部积分法. 湄洲湾职业技术学院 傅仙发. 换元积分法是一种重要的积分法,可以求许多函数的积分。但还有一些积分无法计算,如. 等,像以上这样的积分都不能利用基本积分表和换元积分法计算。本节将从函数乘积的微分公式出发,导出另一种基本积分法 —— 分部积分法 。. 回忆 :函数乘积的微分运算法则?. 设函数. ,. 具有连续导数。则. 上式称为不定积分的 分部积分公式 。这一公式说明,若计算积分 较困难,而积分 易于计算,则可以使用分部积分法 计算。应用分部积分公式求积分的方法称为 分部积分法 。. 移项.
E N D
高等数学教学课件 分部积分法 湄洲湾职业技术学院 傅仙发
换元积分法是一种重要的积分法,可以求许多函数的积分。但还有一些积分无法计算,如换元积分法是一种重要的积分法,可以求许多函数的积分。但还有一些积分无法计算,如 等,像以上这样的积分都不能利用基本积分表和换元积分法计算。本节将从函数乘积的微分公式出发,导出另一种基本积分法——分部积分法。 回忆:函数乘积的微分运算法则? 设函数 , 具有连续导数。则
上式称为不定积分的分部积分公式。这一公式说明,若计算积分上式称为不定积分的分部积分公式。这一公式说明,若计算积分 较困难,而积分 易于计算,则可以使用分部积分法 计算。应用分部积分公式求积分的方法称为分部积分法。 移项 积分 即 或
(+) 微分 积分 (-) 为方便记忆和应用,可将分部积分公式列表: 分部积分列表法的算法:左列函数依次求微分,右列函数依次求积分,横向函数相乘再积分,斜向函数相乘不积分,符号选择依次取正负。 正负交错,左微右积,斜向相乘,横向积分。
例1 求 解 , , 设 则 , 。 所以
显然, 选择不当,积分更难进行。 求 例2 解 两个不同类型函数乘积的积分,换元法失效。 , 若取 , 则 , 改取 , 则 , ,
应用分部积分法求积分时,一般需要将被积函数的应用分部积分法求积分时,一般需要将被积函数的 一部分“凑微分”,并当作 ,剩余部分当作函数 ,因 此分部积分法的关键在于适当地选取 和 。 和 的选取应注意: 易于由 直接求得,而 比 更易于计算。当分部积分法熟练后,可不必明确地设出 和 ,而直接应用公式。 分部积分法适合求两个不同类型函数乘积的积分。
例3 求 解
例4 求 解
有时,在一些较复杂的积分问题中,有可能需要多次应用分部积分法,这时使用分部积分列表法更方便。有时,在一些较复杂的积分问题中,有可能需要多次应用分部积分法,这时使用分部积分列表法更方便。 例5 求 解
若用分部积分列表法,可直接写出结果: (+) (-) (+) (-)
注意循环形式 例6 求 解 有时候使用若干次分部积分可导出所求积分的方程式,然后解此方程求出积分。
例7 求 解
应用分部积分法的常见积分形式及 和 的选取方法: ⑴ , , , 一般可设 ,被积表达式的其余部分设为 。 ⑵ , , , 一般可设 ,被积表达式的其余部分设为 。 上述情况 换为多项式时仍然成立,常数也视为幂函数。 ⑶ , ,既可设 ,也可 设 。但一经选定,再次分部积分时,必须仍按 原来的选择。
先用换元积分法。令 ,则 , 。 所以 例8 求 解 (再用分部积分法) 可见,有的积分问题需要同时用到换元积分法和分部积分法。
如 , , 等。 不定积分的方法较多,思路也比较开阔,各种解法都有自己的特点,学习中要注意不断积累经验。 应该注意:虽然初等函数在其定义区间内一定存在原函数族,但有些原函数族不是初等函数,无法用解析式表达。即初等函数在其定义区间内一定可积,但有些初等函数的积分却无法表达。 换元积分法、分部积分法只能解决一些简单的不定积分。在实际应用中,如果遇到较复杂的不定积分,需要借助积分表查出积分结果,或借助数学软件在计算机上求出积分结果。但初学者还应要求掌握积分方法,并能利用不同的积分方法求简单的不定积分。
回去回顾分部积分法,并做完课后作业加以巩固回去回顾分部积分法,并做完课后作业加以巩固