В этой формуле за и обозначены дифференциалы некоторых функций.
На всякий случай еще раз напомним определение дифференциала функции , а так же формулу восстановления функции по ее дифференциалу .
Задача.Найти .
При использовании формулы интегрирования по частям важно правильно на первом этапе разбить подынтегральное выражение на два множителя и . Неудачное разбиение может привести не к упрощению, а, наоборот, к усложнению примера. В указанном примере обозначим . Всю оставшуюся часть подынтегрального выражения мы обозначим , то есть .
Тогда имеем:
;
.
Применяя формулу интегрирования по частям, получаем
.
Для вычисления последнего интеграла подынтегральное выражение преобразуем к виду
Тогда получаем
.
Ответ: .
Формула интегрирования «по частям» применяется для вычисления
интегралов вида: ; ; .
Где - многочлен степени . При вычислении таких интегралов принимается .
Отметим, что тогда:
1) , то есть ;
2) , то есть ;
3) , то есть .
Задача.Найти .
Полагаем , следовательно . Тогда .
Применяя формулу интегрирования по частям, получаем
+С.
Мы не будем проводить дальнейшее алгебраическое упрощение данного выражения.
Задача.Найти .
Пусть .
Тогда .
Применяя формулу интегрирования по частям, получаем
.
Мы получили интеграл подобного типа, только степень многочлена стала меньше. Применим еще раз метод интегрирования по частям.
Пусть .
Тогда .
Получаем
=
=
=
Ответ:
Если вы хорошо овладели навыками интегрирования, то можно явно не выписывать чему равно и , и , проделывая промежуточные выкладки в уме. Покажем это на примере.
Задача.Найти .
= .
Ответ: = .
Следующий тип интегралов, для которых применяется формула интегрирования по частям – это интегралы вида
, где - многочлен степени , целое положительное число. В этом случае принимается .
Задача.Найти .
Пусть , значит . Тогда , .
Получаем =
=
Теперь обозначим , значит . Тогда , .
Получаем = =
=
=
= .
Ответ: = .
Существует еще один класс интегралов, при вычислении которых полезно применить формулу интегрирования по частям. Применяемый прием называется «интегрирование с возвратом». Суть его состоит в том, что в результате применения формулы интегрирования по частям мы получаем уравнение для нахождения искомого интеграла.
Приведем пример вычисления интегралов вида и .
Задача.Найти .
Пусть . Значит . Тогда .
Получаем
.
Далее обозначим . Значит . Тогда, как и ранее . Применяя еще раз формулу интегрирования по частям, получаем
=
Раскрываем скобки
.
Фактически мы получили уравнение для определения искомого интеграла .
Переносим интеграл из правой части соотношения в левую
.
Получаем
= .
Задача.Найти .
Пусть . Значит . Тогда .
Получаем
.
Далее обозначим . Значит . Тогда, как и ранее . Применяя еще раз формулу интегрирования по частям, получаем
=
Раскрываем скобки
.
Переносим интеграл из правой части соотношения в левую
.
Тогда
= .
Аналогичным образом могут быть вычислены интегралы вида:
и .
Задача.Найти .
Обозначим , . Тогда , .
Применяя формулу интегрирования по частям, получаем
= .
Преобразуем данное равенство к виду
=
Последний из интегралов в правой части является табличным. Вычисляя его, имеем
=
Из полученного выражения следует
=
Тогда
= .
Задача.Найти .
Обозначим , . Тогда , .
Применяя формулу интегрирования по частям, получаем
= .
Преобразуем данное равенство к виду
=
=
Последний из интегралов в правой части является табличным. Вычисляя его, получаем