Естественные науки

Пожалуйста, обьясните метод интегрирования по частям подробно!!

Конкретный пример: arcsinx/x^2
Пожалуйста объясните что брать за u,что за v, что dv, du, как делать замену t, все расписать пожалуйста понятным языком.
Дмитрий Громов
Дмитрий Громов
15 130
S = ∫ arcsin(x) dx / x² = ∫ u dv
Обозначим:
u = arcsin(x)
dv = dx / x²
Найдем:
du = d[arcsin(x)] = dx / √(1 - x²)
v = ∫ dv = ∫ dx / x² = - 1 / x + C
Положим C = 0 (чем проще, тем лучше). Подставим все в формулку:
S = ∫ u dv = u v - ∫ v du = [- arcsin(x) / x] + ∫ dx / [x √(1 - x²)]
Дальше рассматриваем только второй интегральчик. Сделаем замену:
√(1 - x²) = t
Или:
x = (+/-) √(1 - t²)
Берем от этого дифференциал:
dx = (-/+) dt / √(1 - t²)
И подставляем это все в последний интегральчик, знаменатель раскладываем на множители, дроб раскладываем на простые дроби, берем отдельные интегральчики, объединяем логарифмы в один, и возращаемся от t к x:
∫ dx / [x √(1 - x²)] = ∫ dt / (t² - 1) = ∫ dt / [(t - 1) (t + 1)] =
= (1 / 2) (∫ dt / [t - 1] - ∫ dt / [t + 1]) =
= (1 / 2) (ln|t - 1| - ln|t + 1|) + C
= (1 / 2) ln([1 - √(1 - x²)] / [1 + √(1 - x²)]) + C
И можем записывать ответ:
S = [- arcsin(x) / x] + (1 / 2) ln([1 - √(1 - x²)] / [1 + √(1 - x²)]) + C
ЮС
Юлия Соловьева
56 505
Лучший ответ
Юлия Ружицкая Немного дополню для спрашивающего: за u обычно берут функцию от которой плохо берётся интеграл, за dV берётся функция от которой интеграл берётся легко. Здесь интеграл от арксинуса берётся, но плохо, поэтому его взяли за U, интеграл от dx/x^2 берется легко, его и взяли за dV