不定积分的积分方法
换元积分法可分为第一类换元法与第二类换元法。
一、第一类换元法(即凑微分法)
通过凑微分,最后依托于某个积分公式。进而求得原不定积分。例如 。
二、注:第二类换元法的变换式必须可逆。
第二类换元法经常用于消去被积函数中的根式。当被积函数是次数很高的二项式的时候,为了避免繁琐的展开式,有时也可以使用第二类换元法求解。常用的换元手段有两种:
1、 根式代换法,
2、 三角代换法。
在实际应用中,代换法最常见的是链式法则,而往往用此代替前面所说的换元。
链式法则是一种最有效的微分方法,自然也是最有效的积分方法,下面介绍链式法则在积分中的应用:
链式法则:
我们在写这个公式时,常常习惯用u来代替g,即:
如果换一种写法,就是让:
就可得:
这样就可以直接将dx消掉,走了一个捷径。 设函数和u,v具有连续导数,则d(uv)=udv+vdu。移项得到udv=d(uv)-vdu
两边积分,得分部积分公式
∫udv=uv-∫vdu。 ⑴
称公式⑴为分部积分公式.如果积分∫vdu易于求出,则左端积分式随之得到.
分部积分公式运用成败的关键是恰当地选择u,v
一般来说,u,v 选取的原则是:
1、积分容易者选为v, 2、求导简单者选为u。
例子:∫Inx dx中应设U=Inx,V=x
分部积分法的实质是:将所求积分化为两个积分之差,积分容易者先积分。实际上是两次积分。
有理函数分为整式(即多项式)和分式(即两个多项式的商),分式分为真分式和假分式,而假分式经过多项式除法可以转化成一个整式和一个真分式的和.可见问题转化为计算真分式的积分.
可以证明,任何真分式总能分解为部分分式之和。