第五十六讲 定积分的分部积分法
设函数u(x)、v(x)在区间[a, b]上具有连续导数u¢(x)、v¢(x), 由(uv)¢=u¢v +u v¢得u v¢=u v-u¢v , 等式两端在区间[a, b]上积分得
, 或 ,
这就是定积分的分部积分公式.
例5 计算下列积分:
(1) , (2) , (3) .
解:(1)==,
(2)==,
(3) ==.
关于定积分的计算的说明
定积分的计算主要依靠牛顿—莱布尼兹公式进行.在被积函数连续的前提下,要计算定积分一般需要先计算不定积分(因而不定积分的计算方法在定积分的计算中仍然适用),找出被积函数的原函数,但在具体计算时,定积分又有它自身的特点.
定积分计算的特点来自于定积分的性质,来自于被积函数在积分区间上的函数特性,因此有时定积分的计算比不定积分更简洁.尽管定积分在求原函数的指导思想上与不定积分没有差别,但实际上它们又不完全一样.例如用换元法来计算定积分
,
如果计算过程中出现了新的变元:,则上下限应同时相应改变,微分同样如此,即
.
可以看出,在进行换元时的同时改变了积分的上下限,这样就无须象不定积分那样回代了.但如果计算过程中不采用新变元,则无需换限,即
.
在前一种方法(也称为定积分的第二换元法)中,一定要注意三个相应的变换:积分上、下限、微分,否则必然出现错误.后一种方法(定积分的第一换元法)可以解决一些相对简单的积分,实际上是换元的过程可以利用凑微分来替代,由于没有出现新的变元,因而也就无须改变积分上下限及微分.