integrateByParts

Интегрирование по частям

Синтаксис

Описание

пример

G = integrateByParts(F,du) применяет интегрирование деталей к интегралам в F, в котором дифференциальный du интегрирован. Для получения дополнительной информации см. раздел Интегрирование по деталям.

При определении интегралов в F, можно вернуть недооцененную форму интегралов при помощи int функция со 'Hold' значение опции установлено равным true. Затем можно использовать integrateByParts чтобы показать шаги интегрирования по частям.

Примеры

свернуть все

Создайте символическое выражение F это интеграл продукта 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)

Применить интегрирование 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)

Применить интегрирование деталей к интегралу x2exdx.

Определите интеграл используя 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 интегрирования, примените интегрирование по частям к F и использовать exp(x) как дифференциал, который будет интегрирован.

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)

Вычислите интеграл в H при помощи release функция, чтобы игнорировать 'Hold' опция.

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

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

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

Применить интегрирование деталей к интегралу eaxsin(bx)dx.

Определите интеграл используя int функция. Покажите интеграл, не оценивая его путем установки '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 интегрирования, примените интегрирование по частям к F и использование u(x)=eax как дифференциал, который будет 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)

Вычислите интеграл в G при помощи release функция, чтобы игнорировать 'Hold' опция.

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 параметры

свернуть все

Выражение, содержащее интегралы, заданные как символьное выражение, функция, вектор или матрица.

Пример: int(u*diff(v))

Дифференциальный, который будет интегрирован, задается как символьная переменная, выражение или функция.

Пример: diff(u)

Подробнее о

свернуть все

Интегрирование 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.

Введенный в R2019b