分部积分法习题
例题1
计算∫lnxdx\\int \\ln xdx∫lnxdx
解:
\\qquad原式=xlnx−∫xd(lnx)=xlnx−∫x⋅1xdx=x\\ln x-\\int xd(\\ln x)=x\\ln x-\\int x\\cdot\\dfrac 1xdx=xlnx−∫xd(lnx)=xlnx−∫x⋅x1dx
=xlnx−∫dx=xlnx−x+C\\qquad\\qquad =x\\ln x-\\int dx=x\\ln x-x+C=xlnx−∫dx=xlnx−x+C
例题2
计算∫arcsinxdx\\int \\arcsin xdx∫arcsinxdx
解:
\\qquad原式=xarcsinx−∫xd(arcsinx)=xarcsinx−∫x⋅11−x2dx=x\\arcsin x-\\int xd(\\arcsin x)=x\\arcsin x-\\int x\\cdot \\dfrac{1}{\\sqrt{1-x^2}}dx=xarcsinx−∫xd(arcsinx)=xarcsinx−∫x⋅1−x21dx
=xarcsinx−∫121−x2d(1−x2)=xarcsinx−1−x2+C\\qquad\\qquad =x\\arcsin x-\\int \\dfrac{1}{2\\sqrt{1-x^2}}d(1-x^2)=x\\arcsin x-\\sqrt{1-x^2}+C=xarcsinx−∫21−x21d(1−x2)=xarcsinx−1−x2+C
例题3
计算∫ln(1+x2)dx\\int \\ln(1+x^2)dx∫ln(1+x2)dx
解:
\\qquad原式=xln(1+x2)−∫xd[ln(1+x2)]=xln(1+x2)−∫x⋅11+x2⋅2xdx=x\\ln (1+x^2)-\\int xd[\\ln(1+x^2)]=x\\ln(1+x^2)-\\int x\\cdot \\dfrac{1}{1+x^2}\\cdot 2xdx=xln(1+x2)−∫xd[ln(1+x2)]=xln(1+x2)−∫x⋅1+x21⋅2xdx
=xln(1+x2)−2∫x21+x2dx=xln(1+x2)−2∫(1−11+x2)dx\\qquad\\qquad =x\\ln(1+x^2)-2\\int \\dfrac{x^2}{1+x^2}dx=x\\ln (1+x^2)-2\\int (1-\\dfrac{1}{1+x^2})dx=xln(1+x2)−2∫1+x2x2dx=xln(1+x2)−2∫(1−1+x21)dx
=xln(1+x2)−2x+2arctanx+C\\qquad\\qquad =x\\ln (1+x^2)-2x+2\\arctan x+C=xln(1+x2)−2x+2arctanx+C
例题4
计算∫xcosxdx\\int x\\cos xdx∫xcosxdx
解:
\\qquad原式=∫xd(sinx)=xsinx−∫sinxdx=xsinx+cosx+C=\\int xd(\\sin x)=x\\sin x-\\int \\sin xdx=x\\sin x+\\cos x+C=∫xd(sinx)=xsinx−∫sinxdx=xsinx+cosx+C