8. Интегрирование по частям и замена переменной в определенном интеграле. Основные замены.

Метод интегрирования по частям позволяет свести исходный неопределенный интеграл к более простому виду либо к табличному интегралу. Этот метод наиболее часто применяется, если подынтегральная функция содержит логарифмические, показательные, обратные тригонометрические, тригонометрические функции, а также их комбинации.

Формула интегрирования по частям следующая

.

То есть, подынтегральное выражение f(x)dx представляем в виде произведения функции u(x)на d(v(x)) - дифференциал функции v(x). Далее находим функцию v(x) (чаще всего методом непосредственного интегрирования) и d(u(x)) - дифференциал функции u(x). Подставляем найденные выражения в формулу интегрирования по частям и исходный неопределенный интеграл сводится к разности

. Последний неопределенный интеграл может быть взят с использованием любого метода интегрирования, в том числе и метода интегрирования по частям.

В качестве примера найдем множество первообразных функции логарифма.

Пример.

Найти неопределенный интеграл

Решение.

Найдем этот неопределенный интеграл методом интегрирования по частям. В качестве

функции u(x) возьмем ln(x), а в качестве d(v(x)) оставшуюся часть подынтегрального выражения, то есть dx.

Имеем, , где .

Дифференциал функции u(x) есть , а функция v(x) – это

.

ЗАМЕЧАНИЕ: константу С при нахождении функции v(x) считают равной нулю.

Теперь все подставляем в формулу интегрирования по частям:

Ответ:

Подведение под знак дифференциала

Данный метод эквивалентен методу замены переменной (см. далее):