陳旭松
摘 要 分部積分法公式 = 看起來簡單,用起來不容易,因為題目中的被積函數(shù) 常是一個整體,如何把 拆分成和 是學(xué)生最困難的,筆者通過多年教學(xué)摸索了一些經(jīng)驗,即選擇的優(yōu)先標(biāo)準(zhǔn)是按“反對冪三指”的順序依次選擇。
關(guān)鍵詞 分部積分法 反對冪三指
設(shè)函數(shù) = ()及 = ()具有連續(xù)導(dǎo)數(shù),已知兩個函數(shù)乘積的導(dǎo)數(shù)公式為 = ?+ 或 = 對上式兩邊求不定積分得 =
為方便,此公式也可以寫成
=
這就是不定積分的分部積分法公式。
例1 求
解:選取 = , = 則 = 1, = 代入分部積分公式
=
而容易積出,于是
=
但如果選擇 = , = 則 = , =
=
此積分比原積分更不易求出,由此可見,如果選取不當(dāng),就求不出結(jié)果。
通過以上例子可以看出,用分部積分法的關(guān)鍵在于正確地選好及,應(yīng)該怎樣選取和呢?一般說要考慮以下兩點:
(1)要容易求得;
(2)要比原積分容易積出。
具體地講:由于被積函數(shù)多由冪函數(shù),指數(shù)函數(shù),對函數(shù),三角函數(shù),反三角函數(shù)等五大類基本初等函數(shù)組成,在長期的實踐中摸索出,選擇的優(yōu)先標(biāo)準(zhǔn)為“反對冪三指”或“反對冪指三”。如被積函數(shù)是組成,則令 = , = ;被積分函數(shù)是,則令 = , = ;被積函數(shù)是組成,可令 = , = ,也可令 = , = 。
例2 求
解這里被積函數(shù)是 ?= ,即由冪函數(shù)與反三角函數(shù)之積組成設(shè) = , = 。
= ?= ?+ ?= ? ?+
有時,在一個題目中可能多次使用分部積分法,才能得到結(jié)果,為了簡化這類問題的計算,我們給出一種相對簡單的方法來處理此類積分,我們把公式
=
表示成表格形式
即 =
例3 求
解:按“反對冪三指”的順序,選 = , = 寫成表格形式
所以 =
= ?=
例4 計算
解:按“反對冪三指”的順序,選 = , = 寫成表格形式
線段兩端的式子相乘,乘積的等號取線段上的符號(正負(fù)交替出現(xiàn))所以
= ?+ ?+
= () +
總之,理解分部積分公式,掌握以上選擇的優(yōu)先標(biāo)準(zhǔn)“反對冪三指”用分部積分法求積分就會事半而功倍了。
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(作者單位:襄陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院)