Метод интегрирования по частям применяется при интегрировании следующих видов функций.
1. При интегрировании функций вида интегрирование по частям применяется 2 раза, что приводит к решению уравнения для получения конечного ответа.
Пример 9
.
Пусть .
Тогда последнее равенство может быть переписано в виде
.
Получим уравнение
Отсюда
.
2. Метод интегрирования по частям может быть использован при интегрировании функций , тогда , .
Пример 10
.
Рассмотрим получившийся интеграл.
.
: уравнение относительно J.
.
Ответ:
.
Пример 10 может быть решен методом замены.
Пусть , тогда .
.
.
При вычислении одного и того же интеграла разными методами могут получаться отличные друг от друга ответы. Здесь имеем две функции и . Однако
Предлагается проверить самостоятельно.
3. Необходимо иметь в виду, что применение метода интегрирования по частям приводит к частичному интегрированию, т.к. правая часть формулы (1) содержит интеграл. Но при правильном применении метода этот интеграл получается табличным или просто приводящимся к табличному.
Если в результате применения метода интегрирования по частям в правой части получается интеграл сложнее исходного, необходимо заново применить этот метод, разбив подынтегральное выражение на другие два множителя U и dV, из которых первый дифференцируется, а второй интегрируется при переходе к интегралу в правой части.
Умения правильного использования этого метода приобретаются только в результате упражнений.
Ø Интегрирование дробно-рациональных выражений
1. .
2. , причем, как предполагалось выше, .
Обозначим: .
Сделаем замену переменных
, ,,
.
Имеем:
.
3. Пусть правильная дробь, т.е. m < n. Рассмотрим упрощенный вариант разложения многочлена на множители (полные способы разложения здесь не рассматриваются)
, т.е. n=5;
Тогда
.
Найдя коэффициенты А,В,С и D, мы придем к вычислению трех уже известных интегралов
.
Пример 11
.
-> m < n дробь правильная.
–> разложили как сумму кубов
.
.
Т.к имеет действительный корень х=-1 (х+1=0), то применим метод частных значений: подставим х=-1 в левую и правую часть разложения
.
−>A=2.
Других удобных значений X у нас нет. Применим метод сравнения коэффициентов при одинаковых степенях X в левой и правой частях.