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浅谈分部积分列表法的用法

2017-10-21杨柳

农村经济与科技 2017年10期
关键词:移项乘积分部

杨柳

[摘 要]分部积分是针对被积函数是乘积形式的积分,分部积分公式运用比较灵活。就列表的方法对分部积分加以说明,并列举列表法适用的类型。

[关键词]分部积分;乘積列表法

[中图分类号]O172.2 [文献标识码]A

高等数学是大学一年级学生的一门专业基础课,在学习高等数学的时候总感觉到很困难。特别是学习了求导之后,学习积分。积分是求导运算的逆运算,却比求导运算复杂。常见的积分方法有直接积分法、换元积分法、分部积分法。

在被积函数是乘积形式的积分时,如果不能直接积分或者换元积分,那么一般会用到分部积分。分部积分公式。分部积分前提是要选取恰当的和函数,利用分部积分公式得到最后的结果,选取和的方法比较固定,按照“反、对、幂、指、三”的顺序依次选择,两个函数乘积的积分,顺序靠左的函数是,顺序靠右的函数是,指数函数和三角函数乘积中,和函数的选取方式任意。或者有的教材中对被积函数分类,然后直接说明每一类中和函数的选取。

1 列表法的计算规则

分布函数列表法是把被积函数分为两部分,分上下位置放置,上边是被积函数中能够求导,且越来越简单的函数,或者多次导数之后结果是0的函数;下边放置的是被积函数的另外一部分,依次对其积分,积分次数与上面的导数次数相同即可。一般地,对积分,如果函数经过多次求导,结果等于0,或者结果是,可以用如下计算方法:

对函数多次求导,对函数多次积分,然后依次用斜线连接上下两行的函数,该项的符号由左向右依次为正负相间隔,然后写出积分关系式,得到的结果中可以含有积分符号。

例1 求不定积分

解 被积函数可以看做两个函数的乘积,可以多次求导,而可以多次积分,用列表法求不定积分。

例2 求不定积分。

解 被积函数是乘积形式,但是与都不能经过多次求导而结果是0,但是它們求导之后又会回到最初的形式,也可以用列表的方法。

移项整理得.

在例1中,求导的结果最终是0,0和下面一行中的函数相乘的积分结果还是0,因此可以直接写出整个积分的结果;例2中求导两次的时候,形式仍然是,这时候得到的是一个关系式,左右两侧都含有不定积分,移项得到需要的结果。

2 列表法适用的类型

(1)适用于,, ,其中是次多项式。在用列表法的时候,可以多次求导,直至导数等于零,而都可以多次积分。

(2)适用于,,,其中,,可以求导,而可以多次积分。

(3)适用于,,任意选取需要求导的函数,求导两次之后的形式与最初相同,这时候得到关于积分的一个关系式,移项整理后就可以得到不定积分的结果,不定积分后需加常数C。

使用列表法的时候,具体要算到哪一步,根据情况而定。

3 列表法的评价

列表法的优点是:只针对函数乘积中的某一个函数多次求导或积分,消除了在应用分部积分时,既有积分又有求导的弊端。

列表法也有它的缺点:列表法有一定的局限性,对于特定的类型能取得较好的效果。但是如反三角函数与指数函数的乘积,就不能使用列表法。

[参考文献]

[1] 钱吉林.数学分析题解精粹[M].湖北:湖北辞书出版社,2009.

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