For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for انتگرال‌گیری جزء به جزء.

انتگرال‌گیری جزء به جزء

انتگرال‌گیری جزء به جزء به روایت چند مثال با پویا نمایی توضیح داده شده‌است.

انتگرال‌گیری جزء به جزء در علم ریاضیات و به‌خصوص در محاسبه انتگرال کاربرد دارد. در این روش یک انتگرال که محاسبه آن غیرممکن یا پیچیده‌است با تغییر متغیر به انتگرالی هم ارز ولی قابل محاسبه تبدیل می‌شود.

شرح روش

[ویرایش]

به صورت ساده اگر ‎u = f(x)‎ و ‎v = g(x) ‎ و همچنین دیفرانسیل آن‌ها به صورت du = f '(x) dx و dv = g'(x) dx باشد داریم:

که به صورت ساده‌تر می‌توان نوشت:

روش جدولی

[ویرایش]

با اینکه روش بازگشتی تعریف شده درست است، معمولاً به خاطر سپردن و کاربرد آن دشوار است. غالباً روشی بسیار آسان‌تر با عناوینی نظیر «روش جدولی»، «روش مشتق و انتگرال»، «روش جز به جز پی در پی یا مکرر»، «روش هویساید» یا «تیک تاک توی» به دانشجویان آموخته می‌شود. این روش وقتی یکی از توابع ‎u = f(x)‎ یا ‎v = g(x) ‎ چندجمله‌ای باشند، در بهترین شرایطش قرار می‌گیرد، چونکه پس از مشتق‌گیری‌های پی در پی تابع چندجمله‌ای صفر می‌شود. این روش برای آن دسته از توابع که خود را (پس از چند بار مشتق یا انتگرال‌گیری) تکرار می‌کنند نیز بسیار کاراست.

برای مثال انتگرال زیر را در نظر بگیرید:

انتگرالگیری پی در پی از v (ستون ب) مشتقات پی در پی از u (ستون الف)

حال به سادگی نخستین خانه ستون الف را در دومین خانه ستون ب، دومین خانه ستون الف را در سومین خانه ستون ب، و… ضرب کرده، و سپس علامت این جمله‌ها را با شروع از اولی مثبت، منفی، مثبت، منفی و همین‌طور یکی در میان قرار دهید. توجه شود که علامت جمله اول +، دوم - و… است. در شکل زیر نحوه کار را می‌بینید:

Signing method in Tabular integration by parts

نتیجه به شکل زیر خواهد بود:

با کمی دقت می‌توان روش فوق را برای توابعی که پس از چند بار مشتق یا انتگرال‌گیری خود را تکرار می‌کنند، گسترش داد. به مثال زیر دقت کنید:

انتگرالگیری پی در پی از v (ستون ب) مشتقات پی در پی از u (ستون الف)

به نحوه علامتگذاری در این مثال توجه کنید:

Extended Signing method in Tabular integration by parts

در این مثال در گام آخر لازم است که از جمله آخری (مضرب آخری) انتگرال بگیریم:

با ساده‌سازی انتگرال‌های دو طرف داریم:

در نتیجه حاصل به صورت زیر می‌شود:

[۱]

منابع

[ویرایش]
  • Evans, Lawrence C. (1998). Partial Differential Equations. Providence, Rhode Island: American Mathematical Society. ISBN 0-8218-0772-2.
  • Arbogast, Todd (2005). Methods of Applied Mathematics (PDF). ((cite book)): Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  • Horowitz, David (1990). "Tabular Integration by Parts". The College Mathematics Journal. 21 (4): 307–311. doi:10.2307/2686368. JSTOR ۲۶۸۶۳۶۸. ((cite journal)): Unknown parameter |month= ignored (help)
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
انتگرال‌گیری جزء به جزء
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?