Теорема. Пусть функции u и υ
определены и дифференцируемы на некотором
промежутке Т и функция du·υ имеет на этом промежутке первообразную. Тогда функция u·dυ
также имеет первообразную на промежутке Т, причем справедлива формула
òudυ = uυ - òυdu.
Доказательство. Найдем дифференциал от их
произведения u · υ.
d(uυ) = du·υ + u·dυ.
Проинтегрируем обе части этого равенства.
òd(uυ) = ò(du·υ + u·d υ).
uυ =
ò υdu + ò udυ,
ò udυ = uυ - ò υdu - формула интегрирования по
частям.
С помощью этой формулы первообразная частично находится, и оставшиеся интегральные слагаемые, как правило, - проще исходного интеграла.
Данная формула применяется к интегралам следующих видов.
1) ,
где P(x) - многочлен, его выбирают в
качестве u.
2) .
В качестве u выбирают трансцендентную функцию.
3) Циклические интегралы – это те, в которых подынтегральная функция представляется в виде произведения двух функций, мало меняющихся при интегрировании и дифференцировании.
Пример 1.
.
Пример 2.
=.