设函数u=u(x)和v=v(x)具有连续导数,根据(uv)^prime=u^prime v+uv^prime可以得出:uv^prime=(uv)^prime-u^prime v,则有:int uv^prime dx=uv-int u^prime vdx,int udv=uv-int vdu。以上两式即为分部积分公式。
运用分部积分法求不定积分时,通常以被积函数中的某一函数为u,再根据公式int udv=uv-int vdu进行求解。在实际操作中,选择u和v时应尽量使式子简化,以便更容易地求解不定积分。
以下是一些运用分部积分法的示例:
- int xcos xdx:选择u=x,v=sin x,代入公式int xcos xdx=xsin x-int sin xdx。
- int x^2e^xdx:选择u=x^2,dv=e^xdx,代入公式int x^2e^xdx=x^2e^x-int 2xe^xdx。继续选择u=x,dv=e^xdx,代入公式int 2xe^xdx=2x e^x-int e^xdx。
- int xarctan xdx:选择u=arctan x,dv=xdx,代入公式int xarctan xdx=arctan x x-int frac{x^2}{1+x^2}dx。化简frac{x^2}{1+x^2}=1-frac{1}{1+x^2},得到int xarctan xdx=arctan x x-int frac{1}{1+x^2}dx。对frac{1}{1+x^2}再次使用分部积分法,

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