Интегрирование по частям

Приведем формулу интегрирования по частям. Если r_image001 и r_image003 дифференцируемые функции, то справедлива формула интегрирования по частям:

r_image005(1) .

Интеграл в левой части очень похож на интеграл в правой части. Возникает вопрос: зачем менять шило на мыло? Так вот, в некоторых случаях, мы переходим к более простому интегралу. Основных таких случаев два.

Если интеграл имеет вид r_image007 , где r_image009 - многочлен, а r_image011 трансцендентная функция, то есть r_image013 , то следует принять r_image015. При этом формулу интегрирования по частям следует применить n раз, где n степень многочлена многочлен .

Пример 1 Найти неопределенный интеграл r_image019. Здесь степень многочлена r_image021 равна r_image023 . Применяем формулу интегрирования по частям два раза.

r_image025(2)

r_image027(5).

Для интеграла вида r_image029(2), где трансцендентная функция есть арксинус, арккосинус, арктангенс, арккотангенс или логарифм следует принять r_image031 с тем, чтобы эту обратную функцию продифференцировать. Ведь у нас нет табличных интегралов с этими функциями.

Пример 2 Найти неопределенный интеграл r_image033 . Имеем:

r_image035(2).

Пример 3 Найти неопределенный интеграл r_image037. Имеем:

r_image039(2)

r_image041(3)

r_image043 

Находим отдельно 

r_image045

r_image047(2).

Таким образом, исходный интеграл равен: r_image049(2) .

Пример 4 Найти интеграл: r_image051. Этот интеграл как будто бы не подпадает ни под первый случай, ни под второй. Обозначим его через r_image053 и проинтегрируем по частям:

r_image055(1)

r_image057(4)

Последний интеграл – табличный, выражаем I.

r_image059(4)

В заключении покажем как находится пара циклических интегралов.

Пример 5 Найти интегралы r_image061 и r_image063.

Берем первый и второй интегралы по частям:

r_image065     

r_image067 .

Мы получили систему алгебраических уравнений относительно r_image069 и r_image071 . Из этой системы находим оба интеграла:

r_image073(1)  

Нужна помощь в написании работы?
Мы вам поможем!

Средний бал 4,8

Трехступенчатая проверка

Срочные заказы за 2 часа

Скидка на первый заказ

Узнайте стоимость работы