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原函数用分部积分法怎么求出来的,求详细步骤

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分部积分法是求不定积分中的一种方法,它可以将一个积分转化为一个或多个比较简单的积分。

设 $u(x)$ 和 $v(x)$ 都是可导函数,则根据分部积分公式:

$$\int u(x)v'(x)dx=u(x)v(x)-\int v(x)u'(x)dx$$

可以得到一个积分的结果。其中 $u'(x)$ 和 $v'(x)$ 分别是 $u(x)$ 和 $v(x)$ 的导数。

我们可以按照以下步骤使用分部积分法求不定积分:

首先,选取两个可导函数 $u(x)$ 和 $v'(x)$,使得 $u(x)$ 在求导后比较容易,而 $v'(x)$ 在积分后比较容易。

根据分部积分公式,将原积分表达式中的 $u(x)$ 和 $v'(x)$ 分别对应到公式中的 $u(x)$ 和 $v'(x)$。

将公式中的 $v(x)$ 和 $u'(x)$ 分别求出,这样我们就得到了一个新的积分表达式。

重复步骤 1~3 直到新的积分表达式可以比较容易地求出为止。

最终,我们可以得到原函数。

举例说明:

假设我们要求 $\int x e^x dx$ 的原函数。

首先,我们选取 $u(x)=x$ 和 $v'(x)=e^x$,那么有:

$$\begin{aligned} \int x e^x dx &= x\int e^x dx - \int (\int e^x dx) dx \ &= xe^x - \int e^x dx \ &= xe^x - e^x + C \end{aligned}$$

其中 $C$ 是常数项,可以根据边界条件求解。因此,$\int x e^x dx = xe^x - e^x + C$。

注意,分部积分法需要一定的技巧和经验才能选取合适的 $u(x)$ 和 $v'(x)$。有时候,我们需要进行多次分部积分才能得到结果。