前提知識:部品ごとの統合
分数積分
ffの場合f在 [ a , b ] [a,b] [ 、_b ]は連続であり、c ∈ ( a , b ) c\in(a,b)c∈( 、_b )とすると、
∫ abf ( x ) dx = ∫ acf ( x ) dx + ∫ cbf ( x ) dx \int_a^bf(x)dx=\int_a^cf(x)dx+\int_c^bf(x)dx∫あるbf ( x ) d x=∫あるcf ( x ) d x+∫cbf ( x ) d x
時々、CCcは必ずしも( a , b ) (a,b)内にあるとは限りません( 、_b )ですが、方程式は依然として成り立ちます。
部分積分とは、被積分関数をいくつかの部分に分割し、個別に積分してから合計することです。
例1
計算∫ 0 2 π ∣ sin x ∣ dx \int_0^{2\pi}|\sin x|dx∫0午後2時∣罪x ∣ d x
解決策:
\qquad原式= ∫ 0 π sin xdx + ∫ π 2 π − sin xdx = − cos x ∣ 0 π + cos x ∣ π 2 π = 4 =\int_0^{\pi}\sin xdx+\int_{ \pi}^{2\pi}-\sin xdx=-\cos x\bigg\vert_0^{\pi}+\cos x\bigg\vert_{\pi}^{2\pi}=4=∫0p罪x d x+∫円周率午後2時−罪x d x=−コスバツ
0p+コスバツ
円周率午後2時=4
例 2
既知f ( x ) = { ex , x ≤ 0 2 x + 2 , x > 0 f(x)=\begin{cases} e^x,\quad x\leq 0\\ 2x+2, \quad x >0 \end{件}f ( x )={ e×、バツ≤02倍_+2 、バツ>0,求∫ − 1 1 f ( x ) dx \int_{-1}^1f(x)dx∫− 11f ( x ) d x
解決策:
\qquad原式= ∫ 0 1 exdx + ∫ − 1 0 ( 2 x + 2 ) dx = ex ∣ 0 1 + ( x 2 + 2 x ) ∣ − 1 0 = e − 1 + 1 = e =\int_0^1e^ xdx+\int_{-1}^0(2x+2)dx=e^x\bigg\vert_0^1+(x^2+2x)\bigg\vert_{-1}^0=e-1+1= e=∫01ex dx+∫− 10( 2x _+2 ) dx _=eバツ
01+( ×2+2 × )
− 10=e−1+1=e