27.分部积分

1 回顾-部分分式通用过程

部分分式:对满足比例函数$\frac{P(x)}{Q(x)}$形式的被积函数,通过代数的方式将其分解为容易进行积分的分式形式

  1. 长除法,确保余式分子最高项小于分母
  2. 分母因式分解,将高次复杂的分母转为低次简单连乘的形式
  3. 对分母建立等式,拆分复杂的分数为多简单分数相加的形式,并在分子中设未知数
  4. 掩盖法求解,个别项通过对比等式两侧系数,建立线性方程组求解
  5. 对各个部分进行积分,并得到被积函数的积分结果,注意小尾巴(常数C)

2 分部积分

分部积分法(integration by parts)是微积分基本定理乘法求导法则的结合。 $$\int_a^buv'dx=uv|_a^b-\int_a^bu'vdx$$

分部积分中$u$的一般选择顺序:反对幂指三

几何解释(来自维基百科): $$\int_{x_1}^{x_2}ydx+\int_{y_1}^{y_2}xdy=xy(x)|_{x_1}^{x_2}$$

3 分部积分示例

$$\int{(lnx)^n}dx=(lnx)^nx-\int{xd(lnx)^n}=(lnx)^nx-n\int{(lnx)^{n-1}}dx$$

$$\int{x^ne^x}dx=x^ne^x-\int{e^xdx^n}=x^ne^x-n\int{x^{n-1}e^x}dx$$

4 参考

MIT—单变量微积分笔记30 分部积分

#分部积分法

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