定积分的积分方法

说明

依据不定积分的换元积分法和分部积分法,给出定积分相对应的积分方法

一、换元积分法

∫abf(x)dx=∫αβf[φ(t)]φ′(t)dt

注意换元要换积分限

∫0π/2f(sin⁡x)dx=−∫π/20f[sin⁡(π2−t)]dt=∫0π/2f(cos⁡t)dt=∫0π/2f(cos⁡x)dx∫0πxf(sin⁡x)dx=−∫π0(π−t)f[sin⁡(π−t)]dt=∫0π(π−t)f(sin⁡t)dt=π∫0πf(sin⁡x)dx−∫0πxf(sin⁡x)dx=π2∫0πf(sin⁡x)dx ∫−aaf(x)dx=2∫0af(x)dx ∫−aaf(x)dx=0 ∫aa+Tf(x)dx=∫0Tf(x)dx∫aa+nTf(x)dx=n∫0Tf(x)dx

二、分部积分法

∫abudv=[uv]ab−∫abvdu

瓦里斯公式:点火公式

In=∫0π/2sinn⁡xdx=∫0π/2cosn⁡xdx={(n−1)!!n!!⋅π2=n−1n⋅n−3n−2⋯12⋅π2n为正偶数(n−1)!!n!!=n−1n⋅n−3n−2⋯45⋅23n为正奇数

证明过程:

In=∫0π/2sinn⁡xdx=−∫0π/2sinn−1⁡xd(cos⁡x)=[−cos⁡xsinn−1⁡x]0π/2+(n−1)∫0π/2sinn−2⁡xcos2⁡xdx=0+(n−1)∫0π/2sinn−2⁡xdx−(n−1)∫0π/2sinn⁡xdx=(n−1)In−2−(n−1)In=n−1nIn−2{I2m=2m−12m⋅2m−32m−5⋯34⋅12I0I2m+1=2m2m+1⋅2m−22m−1⋯45⋅23I1I0=∫0π/2dx=π2I1=∫0π/2sin⁡xdx=1