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在數學分析中,求解函數的原函數是一項基本技能,尤其在打算不定積分時尤為重要。本文將具體介紹怎樣求解x²ex的原函數。 起首,我們須要明白原函數的不雅點。原函數指的是一個函數的不定積分,即F(x)是f(x)的一個原函數,當且僅當F'(x) = f(x)。對x²ex這個函數,我們請求其原函數。 求原函數的慣例方法是分部積分法。以下是求解x²ex原函數的具體步調:
- 設原函數為F(x),即F(x) = ∫x²exdx。
- 利用分部積分公式,設u = x²,dv = exdx,則du = 2xdx,v = ex。
- 根據分部積分公式 ∫udv = uv - ∫vdu,我們有: ∫x²exdx = x²ex - ∫ex(2x)dx。
- 對左邊的積分再次利用分部積分法,設u = 2x,dv = exdx,則du = 2dx,v = ex。
- 重複分部積分公式,掉掉落: x²ex - 2∫xexdx = x²ex - 2xex + 2∫exdx。
- 對∫exdx,我們曉得其原函數是ex本身,所以: F(x) = x²ex - 2xex + 2ex + C。
- 終極,x²ex的原函數為F(x) = x²ex - 2xex + 2ex + C,其中C是積分常數。 總結,求解x²ex的原函數經由過程分部積分法可能掉掉落處理。這個例子展示了分部積分在求解複雜函數原函數時的富強感化。控制分部積分法對深刻進修高等數學至關重要。