定積分換元法和分部積分法ppt課件

1、第三節(jié)第三節(jié)定積分的換元法和分部積分法定積分的換元法和分部積分法一、換元積分法一、換元積分法二、分部積分法二、分部積分法定理5.6 設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間a,b上延續(xù)，假設(shè)滿足以下條件：，ba)(,)() 1 ()(tx一、換元積分法 上述公式稱為定積分的換元積分公式，簡(jiǎn)稱換元公式.d)()(d)(tttfxxfba(2)當(dāng)t在與之間變化時(shí)， 的值在區(qū)間a,b ，且 延續(xù),那么)(t)(t，有，令因?yàn)镃tFtttftxCxFxf)(d)()( )()()(. )()(d)( ,)()(aFbFxxfbaxfxFba上的一個(gè)原函數(shù)，有在為設(shè).,)(,)(上可積在上連續(xù)，所以在因baxfbaxf證明

2、，得)()( )()(d)( )( aFbFFFtttf.d)()(d)(ttxfxxfba留意：(1)定積分的換元法在換元后，積分上、下限也要作相應(yīng)的變換，即“換元必?fù)Q限.(2)在換元之后，按新的積分變量進(jìn)展定積分運(yùn)算，不用再?gòu)?fù)原為原變量.(3)新變?cè)姆e分限能夠，也能夠，但一定要求滿足 ，即 對(duì)應(yīng)于 ， 對(duì)應(yīng)于 .ba)(,)(tax tbx .d194xxxtttd )111(232例1 求，則令ttxxtxtd2d,2解，時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)3924txtx3223294d1112d21d1 tttttttxxxln4.7 1ln22322ttt.dcossin204xxx例2 求，則時(shí)，當(dāng)時(shí)

3、，當(dāng)1200txtx104204ddcossinttxxx，則令txxtxddcossin解.5151105t204204)d(sinsindcossinxxxxx方法二205sin51x551(sin)(sin0) 5215例3 求e11+lnd .xxx解ee111+lnd(1+ln )d(1+ln )xxxxx2 e11(1ln ) |2x221(1lne)(1ln1) 23.2例4 求32211d .1xxx解 令x=tant,那么dx=sec2tdt.且當(dāng)x=1時(shí), ;4t當(dāng) 時(shí),3x .3t3232221411dsec dtansec1xt tttxx324cosdsinttt32

4、41d(sin )sintt341|sint 222()23.332 . 0d)( ,)()2( ,d)(2d)( ,)() 1 ( 0aaaaaxxfaaxfxxfxxfaaxf則上連續(xù)，且為奇函數(shù)，在若則上連續(xù)，且為偶函數(shù)，在若證明例5txtxxxfadd d)(0，令對(duì)于aaaaxxfttfttfxxf0000d)(d)( d)(d)(aaaaaxxfxfxxfxxfxxf000d)()( d)(d)(d)(aaaaxxfxxfxxf00d)(d)(d)(證明，有時(shí)，當(dāng)時(shí)，則當(dāng)00txatax.d)(2d)( 0aaaxxfxxf(1)假設(shè)f(x)為偶函數(shù),即f(x)=f(x),即f(x

5、)=f(x)=2f(x)那么有(2)假設(shè)f(x)為奇函數(shù),即f(x)= f(x)，即f(x)+f(x)=0那么有. 0d)( aaxxf 例5闡明了延續(xù)的奇、偶函數(shù)在對(duì)稱區(qū)間a,a上的積分性質(zhì)，即偶函數(shù)在a,a上的積分等于區(qū)間0,a上積分的兩倍；奇函數(shù)在對(duì)稱區(qū)間上的積分等于零，可以利用這一性質(zhì)，簡(jiǎn)化延續(xù)的奇、偶函數(shù)在對(duì)稱區(qū)間上的定積分的計(jì)算.例6 求121sind .1xxx解 由于 在區(qū)間1,1 上為奇函數(shù),所以 2sin1xx121sind0.1xxx例7 求.d1)(arctansin1122xxxx, 0d1sin 1 , 11sin1122xxxxx上為奇函數(shù)，則有在區(qū)間其中,d1)

6、(arctand1sind1)(arctansin11221121122xxxxxxxxxx解上為偶函數(shù)，則有在區(qū)間而1 , 1122)(arctanxxxxxxxxd1)arctan(2d1)arctan(10221122.96d1)(arctansin31122xxxx)(arctand)arctan(2 102xx,9632)(arctan3103x例8 證明,dcosdsin2020 xxxxnn，則時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)，則令02,20dd2txtxtxtx證明ttxxnnd2sindsin0220.dcosdcos2020 xxttnn二、分部積分法，則有、上具有連續(xù)導(dǎo)數(shù)在區(qū)間設(shè)函數(shù))( )

7、( ,)(),( xvxubaxvxu. )(uvvuuv,ddd)( ,bababaxuvxvuxuvba上的定積分分別求等式兩端在.d|d bababaxvuuvxuv,| d)(babauvxuv例9 求.de102xxxxxxxxxxde2121de 102102102e代入分部積分公式，得,21ddddee22xxvxuxvxu，；，令解221011ee|24x21(e1).422111e( e)244例10 求.de10 xxe210et，則令ttxxtxtd2d,2解101010de2 de2dettxtttx，則時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)1100txtxttttde221010e. 21)e (e2例11 求.darcsi