【分部积分法顺序口诀是什么】在高等数学中,分部积分法是一种重要的积分技巧,尤其在处理两个函数相乘的积分时非常有用。为了帮助记忆和正确应用这一方法,许多学习者总结出了一些“口诀”来指导积分的顺序选择。
以下是对“分部积分法顺序口诀”的总结,并结合实际例子进行说明。
一、分部积分法基本原理
分部积分法的公式为:
$$
\int u \, dv = uv - \int v \, du
$$
其中,“u”是被选中的一个函数,“dv”是另一个函数的微分形式。选择合适的“u”和“dv”是关键,而“口诀”则可以帮助我们更快地做出判断。
二、常见口诀及解释
口诀 | 含义 | 应用场景 |
“反对幂指三” | 指的是常见的五类函数:反三角函数、对数函数、幂函数、指数函数、三角函数。按此顺序选择“u” | 当被积函数为上述五类函数的乘积时,优先将排在前面的函数作为“u” |
“先取后导” | 即先选择“u”,再求其导数;然后将剩下的部分作为“dv” | 强调先选“u”,再计算du,再找v |
“谁易导谁当u” | 若某个函数容易求导,则应将其设为“u” | 例如,多项式、指数函数等易于求导,适合选作“u” |
三、实际应用举例
被积函数 | 选择u | 选择dv | 积分结果示例 |
$ x \cdot e^x $ | $ x $ | $ e^x dx $ | $ xe^x - e^x + C $ |
$ x \cdot \sin x $ | $ x $ | $ \sin x dx $ | $ -x \cos x + \sin x + C $ |
$ \ln x \cdot x^2 $ | $ \ln x $ | $ x^2 dx $ | $ \frac{x^3}{3} \ln x - \frac{x^3}{9} + C $ |
$ e^x \cdot \cos x $ | $ e^x $ | $ \cos x dx $ | 需要两次分部积分,最终结果为 $ \frac{e^x (\sin x + \cos x)}{2} + C $ |
四、小结
分部积分法的口诀虽然简单,但能有效指导我们在复杂积分中合理选择“u”和“dv”。通过掌握这些口诀并结合练习,可以大大提升积分运算的效率和准确性。
建议初学者在学习过程中多做题、多总结,逐步形成自己的解题思路与习惯。