Question

xe^x的积分是多少？

Answer 1

∫ xe^(- x) dx

= - ∫ xe^(- x) d(- x)

= - ∫ x d[e^(- x)]

= - [xe^(- x) - ∫ e^(- x) dx] <--分部积分法

= - xe^(- x) + (- 1)∫ e^(- x) d(- x)

= - xe^(- x) - e^(- x) + C

= - (x + 1)e^(- x) + C

分部积分法是微积分学中的一类重要的、基本的计算积分的方法。它的主要原理是将不易直接求结果的积分形式，转化为等价的易求出结果的积分形式的。

常用的分部积分的根据组成被积函数的基本函数类型，将分部积分的顺序整理为口诀：“反对幂指三”。分别代指五类基本函数：反三角函数、对数函数、幂函数、指数函数、三角函数的积分。

求不定积分一般基于常用的的积分公式，观察积分∫xe^xdx，可以找到近似的积分公式∫e^xdx=e^x+C. 因为第一件事情，就是要把∫xe^xdx转化为含有∫e^xdx的式子。为了达到这个目的，需要进行如下两步变形：

1、凑微分，就是把e^xdx转化成de^x。即∫xe^xdx=∫xde^x。凑微分是最常用的积分方法，一定要掌握好。它的原理是微分的逆过程，即根据de^x=e^xdx，就有e^xdx=de^x. 不仅要掌握，而且要熟练常用的凑微分公式。比如cosxdx=dsinx, (secx)^2dx=dtanx, dx/x=dlnx等。

2、分部积分法，就是积分等于被积函数与微分变量的积减去被积函数和微分变量交换位置后的积分，即∫xde^x=xe^x-∫e^xdx. 虽然分部积分法有公式，不过如果能够用自己的语言把公式描述出来，运用上自然就不会有什么障碍了。因此老黄经常鼓励学生，要学会用自己的语言去描述定义、定理、法则和公式等。