分部积分是求解不定积分的一种方法,主要用于将一个积分转化为另外一个积分,从而更容易求解。分部积分的公式为:
∫u(x)v'(x)dx = u(x)v(x) - ∫v(x)u'(x)dx
其中,u(x)和v(x)都是函数,u'(x)和v'(x)分别是它们的导数。
分部积分的步骤如下:
选择u(x)和v'(x)。通常,选择u(x)为整个积分中的一个函数,而v'(x)为另一个函数的导数。
计算u'(x)和v(x)。分别对u(x)和v'(x)求导,得到它们的导数u'(x)和v(x)。
将公式代入原积分式中。将u(x)v'(x)替换为u'(x)v(x) - v(x)u'(x),得到一个新的积分式。
对新的积分式进行求解。新的积分式可能比原来的积分式更容易求解,可以通过反复应用分部积分公式,将其转化为更简单的积分式。
需要注意的是,选择u(x)和v'(x)时应该根据具体问题的特点进行选择,以便能够得到一个更简单的积分式。此外,应该注意避免无限递归和循环,以免陷入死循环。
令x^(1/6)=u则x=u^6,dx=6u^5,√x=u³,x^(1/3)=u²
∫ 1/[x^(1/2) - x^(1/3)] dx
=∫ 6u^5/(u³-u²) du
=6∫ u³/(u-1) du
=6∫ (u³-1+1)/(u-1)
=6∫ (u²+u+1) du + 6∫ 1/(u-1)
=2u³ + 3u² + 6u + 6ln|u-1| + C
=2√x + 3x^(1/3) + 6x^(1/6) + 6ln|x^(1/6) - 1| + C
分部积分:
(uv)'=u'v+uv'
得:u'v=(uv)'-uv'
两边积分得:∫ u'v dx=∫ (uv)' dx - ∫ uv' dx
即:∫ u'v dx = uv - ∫ uv' d,这就是分部积分公式
也可简写为:∫ v du = uv - ∫ u dv
常用积分公式:
1、∫ a dx = ax + C,a和C都是常数
2、∫ x^a dx = [x^(a + 1)]/(a + 1) + C,其中a为常数且 a ≠ -1
3、∫ 1/x dx = ln|x| + C