分部积分法习题

Posted tanjunming2020

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了分部积分法习题相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前置知识:分部积分法

例题1

计算 ∫ ln ⁡ x d x \\int \\ln xdx lnxdx

解:
\\qquad 原式 = x ln ⁡ x − ∫ x d ( ln ⁡ x ) = x ln ⁡ x − ∫ x ⋅ 1 x d x =x\\ln x-\\int xd(\\ln x)=x\\ln x-\\int x\\cdot\\dfrac 1xdx =xlnxxd(lnx)=xlnxxx1dx

= x ln ⁡ x − ∫ d x = x ln ⁡ x − x + C \\qquad\\qquad =x\\ln x-\\int dx=x\\ln x-x+C =xlnxdx=xlnxx+C


例题2

计算 ∫ arcsin ⁡ x d x \\int \\arcsin xdx arcsinxdx

解:
\\qquad 原式 = x arcsin ⁡ x − ∫ x d ( arcsin ⁡ x ) = x arcsin ⁡ x − ∫ x ⋅ 1 1 − x 2 d x =x\\arcsin x-\\int xd(\\arcsin x)=x\\arcsin x-\\int x\\cdot \\dfrac1\\sqrt1-x^2dx =xarcsinxxd(arcsinx)=xarcsinxx1x2 1dx

= x arcsin ⁡ x − ∫ 1 2 1 − x 2 d ( 1 − x 2 ) = x arcsin ⁡ x − 1 − x 2 + C \\qquad\\qquad =x\\arcsin x-\\int \\dfrac12\\sqrt1-x^2d(1-x^2)=x\\arcsin x-\\sqrt1-x^2+C =xarcsinx21x2 1d(1x2)=xarcsinx1x2 +C


例题3

计算 ∫ ln ⁡ ( 1 + x 2 ) d x \\int \\ln(1+x^2)dx ln(1+x2)dx

解:
\\qquad 原式 = x ln ⁡ ( 1 + x 2 ) − ∫ x d [ ln ⁡ ( 1 + x 2 ) ] = x ln ⁡ ( 1 + x 2 ) − ∫ x ⋅ 1 1 + x 2 ⋅ 2 x d x =x\\ln (1+x^2)-\\int xd[\\ln(1+x^2)]=x\\ln(1+x^2)-\\int x\\cdot \\dfrac11+x^2\\cdot 2xdx =xln(1+x2)xd[ln(1+x2)]=xln(1+x2)x1+x212xdx

= x ln ⁡ ( 1 + x 2 ) − 2 ∫ x 2 1 + x 2 d x = x ln ⁡ ( 1 + x 2 ) − 2 ∫ ( 1 − 1 1 + x 2 ) d x \\qquad\\qquad =x\\ln(1+x^2)-2\\int \\dfracx^21+x^2dx=x\\ln (1+x^2)-2\\int (1-\\dfrac11+x^2)dx =xln(1+x2)21+x2x2dx=xln(1+x2)2(11+x21)dx

= x ln ⁡ ( 1 + x 2 ) − 2 x + 2 arctan ⁡ x + C \\qquad\\qquad =x\\ln (1+x^2)-2x+2\\arctan x+C =xln(1+x2)2x+2arctanx+C


例题4

计算 ∫ x cos ⁡ x d x \\int x\\cos xdx xcosxdx

解:
\\qquad 原式 = ∫ x d ( sin ⁡ x ) = x sin ⁡ x − ∫ sin ⁡ x d x = x sin ⁡ x + cos ⁡ x + C =\\int xd(\\sin x)=x\\sin x-\\int \\sin xdx=x\\sin x+\\cos x+C =xd(sinx)=xsinxsinxdx=xsinx+cosx+C

分部积分法的快速运算 表格法



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