exponenta event banner

integrateByParts

Интеграция по частям

Синтаксис

Описание

пример

G = integrateByParts(F,du) применяет интеграцию по частям к интегралам в F, в котором дифференциал du интегрирован. Дополнительные сведения см. в разделе Интеграция по деталям.

При задании интегралов в F, вы можете вернуть невысокую форму интегралов, используя int функции с помощью 'Hold' значение параметра равно true. Затем можно использовать integrateByParts для отображения шагов интеграции по деталям.

Примеры

свернуть все

Создание символического выражения F это интеграл произведения функций.

syms u(x) v(x)
F = int(u*diff(v))
F(x) = 

u(x)x v(x)dxint(u(x)*diff(v(x), x), x)

Применение интеграции по частям к F.

g = integrateByParts(F,diff(u))
g = 

u(x)v(x)-v(x)x u(x)dxu(x)*v(x) - int(v(x)*diff(u(x), x), x)

Примените интеграцию по частям к интегральному ∫x2 exdx.

Определите интеграл с помощью int функция. Показать результат без оценки интеграла путем установки 'Hold' опция для true.

syms x
F = int(x^2*exp(x),'Hold',true)
F = 

x2exdxint(x^2*exp(x), x, 'Hold = TRUE', true)

Чтобы показать шаги интеграции, примените интеграцию по деталям к F и использовать exp(x) в качестве дифференциала, подлежащего интеграции.

G = integrateByParts(F,exp(x))
G = 

x2ex-2xexdxx^2*exp(x) - int(2*x*exp(x), x, 'Hold = TRUE', true)

H = integrateByParts(G,exp(x))
H = 

x2ex-2xex+2exdxx^2*exp(x) - 2*x*exp(x) + int(2*exp(x), x, 'Hold = TRUE', true)

Вычислить интеграл в H с помощью release для игнорирования функции 'Hold' вариант.

F1 = release(H)
F1 = 2ex+x2ex-2xex2*exp(x) + x^2*exp(x) - 2*x*exp(x)

Сравните результат с результатом интеграции, возвращенным int без установки 'Hold' опция для true.

F2 = int(x^2*exp(x))
F2 = exx2-2x+2exp(x)*(x^2 - 2*x + 2)

Примените интеграцию по частям к интегральному ∫eax sin (bx) dx.

Определите интеграл с помощью int функция. Показать интеграл без оценки, установив 'Hold' опция для true.

syms x a b
F = int(exp(a*x)*sin(b*x),'Hold',true)
F = 

eaxsin(bx)dxint(exp((a*x))*sin(b*x), x, 'Hold = TRUE', true)

Чтобы показать шаги интеграции, примените интеграцию по деталям к F и использовать u (x) = eax в качестве дифференциала, который должен быть интегрирован.

G = integrateByParts(F,exp(a*x))
G = 

eaxsin(bx)a-beaxcos(bx)adx(exp((a*x))*sin(b*x))/a - int((b*exp((a*x))*cos(b*x))/a, x, 'Hold = TRUE', true)

Вычислить интеграл в G с помощью release для игнорирования функции 'Hold' вариант.

F1 = release(G)
F1 = 

eaxsin(bx)a-beaxacos(bx)+bsin(bx)aa2+b2(exp((a*x))*sin(b*x))/a - (b*exp((a*x))*(a*cos(b*x) + b*sin(b*x)))/(a*(a^2 + b^2))

Упростите результат.

F2 = simplify(F1)
F2 = 

-eaxbcos(bx)-asin(bx)a2+b2-(exp((a*x))*(b*cos(b*x) - a*sin(b*x)))/(a^2 + b^2)

Входные аргументы

свернуть все

Выражение, содержащее интегралы, указанное как символическое выражение, функция, вектор или матрица.

Пример: int(u*diff(v))

Интегрируемый дифференциал, определяемый как символьная переменная, выражение или функция.

Пример: diff(u)

Подробнее

свернуть все

Интеграция по частям

Математически правило интегрирования частями формально определяется для неопределенных интегралов как

∫u "(x) v (x) dx = u (x) v (x) −∫u (x) v '(x) dx

и для определенных интегралов как

∫abu '(x) v (x) dx = u (b) v (b) u (a) v (a) −∫abu (x) v' (x) dx.

Представлен в R2019b