3.2 Integrace per partes

Teorii naleznete v kapitole 6.2 Multimediální encyklopedie nebo v kapitole 3.2 Breviáře

Příklad 1

Pomocí metody per partes vypočítejte .

Řešení

Obecný vzorec pro výpočet integrálu metodou per partes zní:

=.

V tomto případě, pokud chceme vypočítat integrál bez použití software, se integrand ln(x) upravuje na 1∙ln(x). Volíme f '(x)=1, g(x)=ln(x). Odtud plyne (jedná se o integrály elementárních funkcí, které by měl každý matematik znát zpaměti), že f(x)=x a g '(x)=.

Pokud nyní použijeme větu per partes, održíme

===. Tento příklad je jednoduchý, přesto již vyžaduje jistou zkušenost v úpravě integrandu a volbě, kterou funci budeme integrovat a kterou derivovat (Opačná volba funkcí, tzn. f '(x)=ln(x) a g(x)=1, by nám nepomohla, protože pro dosazení do věty per partes musíme vypočítat f(x)=f '(x)dx=ln(x)dx.)

Při výpočtech v Mathcadu nám tyto (byť v tomto případě malé) obtíže odpadají, software vše spočte za nás.

Příklad 2

Pomocí metody per partes vypočítejte .

Řešení

Příklad 3

Pomocí metody per partes vypočítejte .

Řešení

Výpočet tohoto integrálu "vlastními silami" je komplikovanější, integrand je nutno rozložit na sin(x)∙sin(x) a dále použít vztah =1. Při použití software je vše jednodušší:

Příklad 4

Pomocí metody per partes vypočítejte .

Řešení

Kdybychom chtěli vypočítat tento integrál vlastními silami, byla by to časově náročná úloha. U tohoto příkladu je nutno použít metodu per partes celkem desetkrát za sebou (výpočet obdobného příkladu je uveden v Breviáři na straně 39, využívá se zde rekurentních vzorců)