第一次分部积分
令 \(I=\int e^x\sin x\,dx\),取 \(u=\sin x,\;dv=e^x dx\)。
\[I=e^x\sin x-\int e^x\cos x\,dx\]
积分技巧工作台
同一个分部积分公式,在两类积分里有两种节奏:多项式会一路求导到零;三角函数会绕一圈,把原积分带回等式。
左列连续求导,右列连续积分;每推进一步,就把同一行的两项按正负号相乘并加入答案。
| 符号 | 求导列:\(x^2\) | 积分列:\(e^x\) | 加入的不定积分项 |
|---|---|---|---|
| + | \(x^2\) | \(e^x\) | \(x^2e^x\) |
| - | \(2x\) | \(e^x\) | \(-2xe^x\) |
| + | \(2\) | \(e^x\) | \(2e^x\) |
| - | \(0\) | \(e^x\) | 停止 |
两次分部积分后,原来的 \(I\) 回到右侧。关键不是继续绕下去,而是把它移到左侧。
令 \(I=\int e^x\sin x\,dx\),取 \(u=\sin x,\;dv=e^x dx\)。
对 \(J=\int e^x\cos x\,dx\) 再分部,取 \(u=\cos x,\;dv=e^x dx\)。
把 \(J\) 的表达式代回第一行,右侧出现了原积分的相反数。
把右侧的 \(-I\) 移到左侧,循环就变成了可解的一次方程。