分部积分是微积分中的一种重要方法,它通常用于求解函数的积分。它的基本思想是将一个复杂的积分分解为两个简单的积分,并通过不断地反复分解,最终将复杂积分的求解转化为简单积分的求解。下面来看一个分部积分例题及答案的具体步骤。
例题:求解 $\int x\cos x\mathrmx$。
解题步骤:
1. 按照分部积分的公式,将被积函数分解为两个部分,即 $u=x$ 和 $\mathrmv=\cos x\mathrmx$。
2. 对 $u=x$ 求导,得到 $\mathrmu=\mathrmx$;对 $\mathrmv=\cos x\mathrmx$ 求积分,得到 $v=\sin x$。
3. 将得到的 $u$、$\mathrmu$、$v$、$\mathrmv$ 带入分部积分公式:$$\int u\mathrmv=uv-\int v\mathrmu$$ 得到:$$\int x\cos x\mathrmx=x\sin x-\int\sin x\mathrmx$$
4. 对 $\int\sin x\mathrmx$ 进行求解,得到 $\int\sin x\mathrmx=-\cos x+C$,其中 $C$ 为常数。
5. 将 $\int\sin x\mathrmx=-\cos x+C$ 代入第三步的式子中,得到:$$\int x\cos x\mathrmx=x\sin x+\cos x+C$$ 最终答案为 $x\sin x+\cos x+C$。
以上就是求解 $\int x\cos x\mathrmx$ 的分部积分步骤和答案。分部积分是微积分中的一种非常有用的方法,掌握它可以帮助我们更好地解决复杂的积分问题。
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