1、第四章 不定积分(3 分部积分法)1第三节 分部积分法教学内容:分部积分法教学目的:理解分部积分法的思想方法,能针对不同类型函数之积的被积函数,正确选取,熟练掌握分部积分法的步骤。vu,教学重点:分部积分法及其应用教学难点:在分部积分法中,恰当选取 。vu,教学学时:1 学时教学进程:我们知道,求不定积分是求微分的逆运算导数公式 不定积分公式;复合函数的求导公式 换元积分公式;乘积求导公式 分部积分公式(不同类型函数乘积的积分) 。1 引入用我们已经掌握的方法求不定积分 xdcos分析:被积函数为两函数的乘积不是基本的积分公式。凑微法失效。 x第二类换元积分法解:不妨设 ttarcoscos则
2、原方程 更为复杂dttt21ar所以凑微法和第二换元积分法都失效。反之考虑,两函数乘积的积分不会,但两函数乘积的求导我们会,比如:(假设 为两vu,个具有连续导数的函数)已知: )(uv对上式两边积分得: dxCv移项得: vdx观察上式发现被积函数也是两函数乘积的形式,注意: 中 为导数形式。dxuv故,我们可以尝试来解一下上面的积分。Cxxdxdcosini)(icos形 式 一 样先 要 化 的 和 要 求 积 分 的第四章 不定积分(3 分部积分法)2通过上面的方法,我们顺利的解决两函数乘积的积分。其实上面的公式正是这一节课要讲述的“分部积分法” 。2 公式设函数 和 都具有连续的导数
3、,则有分部积分公式:)(xu)(v(或 )vdxud vdu3 例题讲解例 1计算不定积分 xe解 设 , ,则 , (*) ,xuv1uxev于是 xxededC注意:(1) (*)处没有加 ,这是因为我们取了最简单的情况 。C0(2)若设 , ,则xeudv,xex221积分 比积分 要复杂,没有达到预期目的由此可见,选择 非常关键,dxe2e vu,一般要考虑下列两点:(1) 要易求;v(2)积分 要比积分 易计算xudxvu练习:求 sin例 2计算不定积分 xl分析:此为一个函数的积分,当然不能使用凑微法、换元法积分,可是不满足两函数乘积,能否用分部积分公式呢?其实只需要将被积函数看
4、作 即可。xln1解:设 , ,则 , ,xuln1vxuv于是Cxdln1l注意:学习数学重要的是记忆、理解公式,更重要的是灵活应用。第四章 不定积分(3 分部积分法)3例 3计算不定积分 。xdarctn解 设 ;则 ,vu,rt 221,xvu于是 xdactndx22arctn1 dx12arctn2x)1(t22211arctn(arctnxxC()2练习:求 。xdarcsi例 4. 计算不定积分 2xe解 设 , ,则 , ,2uxxvuxev于是 2xeded2xxxxeeC注意: 如果要两次分部积分,选取 要一致,否则会还原vu,例 5计算不定积分 xdesin解:xdexe
5、dxesincosinisn好像进入了死胡同,实则不然,令 ,则上式变为:I)2(,)cossin(21i 11CxeIxIeIx 其 中则第四章 不定积分(3 分部积分法)4练习:求 。xdecos从这几个典型例题可以看到,一般情况下, 可按下列规律选择:vu,(1)形如 , (其中 为正整数)的不定积分,,sinkx,coskxdnxeknn令 ,余下的凑成 。nxuv(2)形如 , , 时,令 ,余下的凑成xdnlxnarcsixdnarctnxv。(3)形如 的不定积分,可以任意选择 与 ,但由于要bdebeaxaxo,si u使用两次分部积分公式,两次选择 与 应保持一致,只有这样才
6、能出现循环公式并求出uv积分。说明(1)用分部积分法的情况不止于此,总的原则是适当选取 及 ,使 更加便于积uv分(2)一般被积函数是不同类函数函数乘积时,往往想到用分部积分法例 6求 的递推公式,其中 为正整数,并求出 。dxeInn321,I解: 11 nxnxnxxnn eded因此可得 的递推公式为xeI),321(,nIn其中 ,那么有CedxI0101eIx2212 CeexI x32323 6exI x例 7计算不定积分 d解 dxetetet2td)(dtetctt2xC4 小结1、分部积分公式第四章 不定积分(3 分部积分法)52、在分部积分的公式中, 的选取。vu,3、结合其他的积分方法灵活的使用公式。作业:习题 43( )1、4、5、7、8、9、102P