Differentialen en integralen: Integratietechnieken
Partiële integratie
In het laatste voorbeeld van de substitutieregel hebben we een truc uitgehaald om de primitieve van te kunnen bepalen. Met de methode van partieel integreren had dit ook gekund. Deze methode is gebaseerd op de productregel voor differentiëren, die in termen van differentialen ook geformuleerd is als
Partiële integratie
Als en en dus en , dan kan bovenstaande regel ook opgeschreven worden als
Partiële integratie in termen van differentialen
Bereken de volgende integraal via partiële integratie:
Neem eens . Dan en voor mogen we nemen omdat de integratieconstante er in dit stadium nog niet toe doet.
Dan geldt:
Bereken de volgende integraal via partiële integratie:
Er zijn 4 keuzemogelijkheden voor en :
De eerste drie keuzes leiden tot integralen waarvan we niet weten hoe ze te integreren.
Keuze 1: dit leidt tot niets, want dan moeten we juist de gevraagde primitieve kunnen berekenen.
Keuze 2: dan geldt en , en dus leidt dit tot de integraal . We zijn verder van huis.
Keuze 3: dan geldt en en dus leidt dit tot de integraal . We zijn nog steeds niet richting een oplossing gegaan. Dat gebeurt pas bij keuze 4.
Keuze 4: Dan geldt en (de integratieconstante hebben we niet nodig). dus met de regel voor partiële integratie vinden we
Nog een paar voorbeelden helpen bij het begrijpen van de methode van partieel integreren.
Als en , dan en .
Met de regel voor partieel integreren krijgen we dus:
Soms moet je de regel voor partieel integreren herhaald toepassen. We geven voorbeelden:
Als en , dan en .
Met de regel voor partieel integreren krijgen we dus:
Natuurlijk mag je integratiegrenzen gelijk bij de berekening betrekken. Een enkel voorbeeld volstaat:
De berekening gaat als volgt:
Mathcentre video
Integration by Parts (26:12)