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分部积分法

利用两个函数乘积的求导法则,来推得另一个求积分的基本方法—— 分部积分法 。

设函数 u=u(x)u = u(x) 及 v=v(x)v = v(x) 具有连续导数,则两个函数乘积的导数公式为

(uv)′=u′v+uv′(uv)' = u'v + uv'

移项,得

uv′=(uv)′−u′vuv' = (uv)' - u'v

对这个等式两边求不定积分,得

∫uv′ dx=uv−∫u′v dx(3-1)\tag{3-1} \int uv' \, \mathrm{d} x = uv - \int u'v \, \mathrm{d} x

公式(3-1)称为 分部积分公式: 如果求 ∫uv′ dx\int uv' \, \mathrm{d} x 有困难,而求 ∫u′v dx\int u'v \, \mathrm{d} x 比较容易时,分部积分公式就可以发挥作用了。

为简便起见,也可把公式(3-1)写成下面的形式:

∫udv=uv−∫vdu(3-2)\tag{3-2} \int u \mathrm{d} v = uv - \int v \mathrm{d} u