09.04定积分的分部积分法
别丢边界项封面场景

定积分的分部积分法 · 沉浸式数学故事

别丢边界项

不定积分里的 uv 到定积分中会变成一笔明确的边界账。括号若没在上下限各算一次,结果就会悄悄少掉整项。

第 9 章 · 定积分及其应用 · 5 幕故事 · 1 个训练

别丢边界项:∫₀¹x eˣdx,仍要把求导棒交给 x。

审计室 · 一道乘积账

∫₀¹x eˣdx,仍要把求导棒交给 x。

选择 u=x、dv=eˣdx,于是 du=dx、v=eˣ。方法与不定积分相同,但上下限让 uv 变成明确的边界项。

u=x,dv=eˣdx先写选择,再写 du 与 v,能减少符号错误。
别丢边界项:uv 不再孤零零留下,它要在两端各记一笔。

带边界的公式

uv 不再孤零零留下,它要在两端各记一笔。

定积分分部公式为 ∫ₐᵇu dv=[uv]ₐᵇ−∫ₐᵇv du。方括号表示上端值减下端值。

∫ₐᵇu dv=[uv]ₐᵇ−∫ₐᵇv du[uv]ₐᵇ=u(b)v(b)−u(a)v(a)。
别丢边界项:先算边界,再减剩余积分。

红括号落账

先算边界,再减剩余积分。

本题得到 [xeˣ]₀¹−∫₀¹eˣdx。第一项为 e,第二项为 e−1,因此结果是 1。

[xeˣ]₀¹−[eˣ]₀¹=e−(e−1)=1每一对方括号都必须执行“上减下”。
别丢边界项:只写 uv−∫vdu,却忘了 uv 也有上下限。

最常见漏项

只写 uv−∫vdu,却忘了 uv 也有上下限。

边界项不是不定积分中的 +C,也不是可省略的中间步骤。它记录分部转移时留在区间两端的贡献。

边界项:[uv]ₐᵇ定积分最终不写 +C。
别丢边界项:选棒、交棒、套边界、上减下、再核验。

审核清单

选棒、交棒、套边界、上减下、再核验。

审计员用数值估算确认结果为正且大小合理,再对照原函数端点复算。边界项被完整保留,账目闭合。

选择 u,dv → 求 du,v → [uv]ₐᵇ → −∫vdu符号、上下限和量级检查缺一不可。
别丢边界项训练场景

尾声 · 带着方法进课堂

故事落幕,判断才刚开始。

把这一课的条件、公式与易错点带进最后一次判断。

定积分分部公式中的 [uv]ₐᵇ 表示?
再读一遍

互动实验 · 别把那块矩形丢了∫u dv = [uv] − ∫v du

两块面积,拼成一个边界矩形

分部积分说到底是一张面积图。把曲线画在 (u, v) 平面上,它把大矩形 u(b)·v(b) 切成两块:曲线下方那块是 ∫v du,上方那块是 ∫u dv。两块相加正好铺满整个矩形——那个矩形就是边界项 [uv]ₐᵇ。所以 ∫u dv = [uv] − ∫v du,谁都不能少了 [uv] 这一项。这里 u=x、v=eˣ,拖动上限看三块量此消彼长。

(u, v) 平面 · u=x, v=eˣ u v ∫v du ∫u dv