分部积分法 |
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分部积分法——表格法
(1)当被积函数为多项式
P
n
(
x
)
Pn(x)
Pn(x)与
e
a
x
e^{ax}
eax或
sin
b
x
\sin bx
sinbx或
cos
c
x
\cos cx
coscx的乘积时,用表格法。
将多项式放在上侧,对其求导; 将 e a x e^{ax} eax或 sin b x \sin bx sinbx或 cos c x \cos cx coscx放在下侧,对其积分。 结果为:交叉乘积,取代数和符号依次为:+,-,+,-,… 例题 ∫ 0 π x 2 cos n x d x \int_{0}^{\pi } x^{2}\cos nx\ dx ∫0πx2cosnx dx x 2 x^{2} x2 2 x 2x 2x 2 2 2 0 0 0求导 cos n x \cos nx cosnx 1 n sin n x \frac{1}{n}\sin nx n1sinnx − 1 n 2 cos n x -\frac{1}{n^{2}}\cos nx −n21cosnx − 1 n 3 sin n x -\frac{1}{n^{3}}\sin nx −n31sinnx积分∫ 0 π x 2 cos n x d x = x 2 ⋅ 1 n sin n x ∣ 0 π + 2 x ⋅ 1 n 2 cos n x ∣ 0 π − 2 ⋅ 1 n 3 sin n x ∣ 0 π = ( − 1 ) n 2 π n 2 . \int_{0}^{\pi}x^{2}\cos nx\ dx=x^{2}\cdot \frac{1}{n}\sin nx|_{0}^{\pi}+2x \cdot \frac{1}{n^{2}}\cos nx|_{0}^{\pi}-2 \cdot \frac{1}{n^{3}}\sin nx|_{0}^{\pi}=(-1)^{n}\frac{2 \pi}{n^{2}}. ∫0πx2cosnx dx=x2⋅n1sinnx∣0π+2x⋅n21cosnx∣0π−2⋅n31sinnx∣0π=(−1)nn22π. 分部积分法——公式法 (2)当被积函数为为 e a x e^{ax} eax与 sin b x \sin bx sinbx或 cos c x \cos cx coscx的乘积时,用公式法。∫ e a x sin b x d x = ∣ ( e a x ) ′ ( sin b x ) ′ e a x sin b x ∣ a 2 + b 2 + C = a e a x sin b x − b e a x cos b x a 2 + b 2 + C \int e^{ax} \sin bx\ dx=\frac{\begin{vmatrix} (e^{ax})' & (\sin bx)'\\ e^{ax}&\sin bx \end{vmatrix} }{a^{2}\ +\ b^{2}}+C =\frac{a\ e^{ax} \sin bx\ -\ b\ e^{ax}\cos bx}{a^{2}\ +\ b^{2} } +C ∫eaxsinbx dx=a2 + b2 (eax)′eax(sinbx)′sinbx +C=a2 + b2a eaxsinbx − b eaxcosbx+C ∫ e a x cos b x d x = ∣ ( e a x ) ′ ( cos b x ) ′ e a x cos b x ∣ a 2 + b 2 + C = a e a x cos b x + b e a x sin b x a 2 + b 2 + C \int e^{ax} \cos bx\ dx=\frac{\begin{vmatrix} (e^{ax})' & (\cos bx)'\\ e^{ax}&\cos bx \end{vmatrix} }{a^{2}\ +\ b^{2}}+C =\frac{a\ e^{ax} \cos bx\ +\ b\ e^{ax}\sin bx}{a^{2}\ +\ b^{2} } +C ∫eaxcosbx dx=a2 + b2 (eax)′eax(cosbx)′cosbx +C=a2 + b2a eaxcosbx + b eaxsinbx+C 例题 ∫ e − x sin n x d x \int e^{-x} \sin nx\ dx ∫e−xsinnx dx∫ e − x sin n x d x = − e − x sin n x − n e − x cos n x ( − 1 ) 2 + n 2 + C \int e^{-x} \sin nx\ dx=\frac{-e^{-x} \sin nx-n\ e^{-x}\cos nx}{(-1)^{2} +n^{2} } +C ∫e−xsinnx dx=(−1)2+n2−e−xsinnx−n e−xcosnx+C |
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