Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Интегральное исчисление функций одной и нескольких переменных. Дементьева А.М., Артыщенко С.В.pdf
Скачиваний:
42
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

2.1.7. Интегрирование по частям в определенном интеграле

Пусть для вычисления ∫b f (x)dx при отыскании первообразной функции

a

f (x) нужно применить формулу интегрирования по частям в

неопределенном интеграле

 

 

 

 

 

∫udv = uv − ∫vdu .

(2.18)

Теорема. Если функции u(x) и v(x) непрерывны на отрезке [a b;]

вместе со своими производными

u (x) и v (x), то справедлива формула

 

 

 

′

′

 

∫b udv = uv

 

b

+ ∫b vdu .

(2.19)

 

a

 

 

a

a

 

Доказательство. Очевидно, по формуле Ньютона-Лейбница (с учетом формулы (2.18)) имеем

b udv = (

udv)

b = (uv −

∫

vdu)

b =uv

b − (

vdu)

 

b ,

 

∫

∫

 

a

 

a

a

∫

 

 

a

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и так как (∫vdu)b = ∫b vdu , то получаем формулу (2.19). a a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2.5. Вычислить интеграл ∫2 x cos xdx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u = x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du = dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

∫xcos xdx =

dv = cos xdx,

v = ∫cos xdx = sin x + c

 

(c

= 0)

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

π

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= x sin x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

− 0 + cos x

 

2

=

 

+ cos

− cos0 =

−1.

 

− ∫sin xdx =

2

 

 

 

2

 

 

2

 

2

2

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2.6. Вычислить ∫2 x2 ln xdx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u = ln x,

 

du

= 1 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫x2 ln xdx = ∫ln x x2 dx =

dv = x

 

dx,

 

 

v

 

 

x

3

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

2

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

8

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ln x

 

 

 

 

1

−

∫

 

 

 

 

 

 

 

x

dx =

 

ln 2

−

 

ln1

−

 

 

∫x

dx =

 

 

 

 

3

 

 

 

3

 

 

3

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

1

 

 

x3

 

2

 

 

8

 

 

1

(2

3

 

 

 

3

)=

8

 

 

 

 

 

7

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

ln 2

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

=

 

 

ln 2

−

 

 

 

−1

 

 

ln 2 −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

3

 

 

3

9

 

 

3

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]