条件与结论

不定积分版

条件 在区间 连续可导(即 都连续)。

结论

差分形式(Leibniz 记号):

定积分版

条件 上连续可导。

结论

几何/直觉理解

分部积分是 ANL-THM-017 求导的乘积法则 的”逆向应用”。 把乘积法则两边对 积分:

ANL-DEF-028。整理即得分部积分公式。

使用直觉:当遇到 ,分部把”积分负担”从一边推到另一边—— “把 化为 ”。 选择哪个为 (求导方)、哪个为 (积分方)取决于哪种更简化。

证明

定积分版(不定积分版可由 ANL-DEF-028 约束推出)

证明:ANL-THM-017 求导乘积法则,对所有

都连续, 也连续,故在 上可积(ANL-THM-027)。 对两边在 上积分:

左边由 ANL-THM-032 N-L 公式:

整理:

常见错误

  • 选择 后没有简化:选 ✓ 错误选择:, 原积分 = 更复杂
  • 遗忘""(不定积分时)。
  • 定积分版漏掉端点的 。 常见错误:(漏掉 )。 正确:
  • ✗ 与 ANL-THM-033 换元法搞混。 分部针对乘积形式();换元针对复合形式()。 实战中两者常结合使用——先换元再分部,或反之。

推论与应用

  • 常用 LIATE 选 经验法则(按优先级,能选作 的优先是更靠前的):

    字母函数类型
    L对数 (Logarithm)
    I反三角 (Inverse trig)
    A代数 (Algebraic)(多项式)
    T三角 (Trig)
    E指数 (Exponential)

    例:,按 LIATE 选 (L),

  • 递推积分:分部积分用于建立递推公式,如:

    • (Wallis 公式的来源)
  • 应用例题ANL-EX-013

链接