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Cómo debemos utilizar el diferencial "dx" en la derivación de la fórmula tabular

Estoy aprendiendo la integración repetida con el método Tabular. Veo que los libros de texto o las páginas web demuestran el método, pero la mayoría de las veces no explican cada paso o simplemente se saltan con (...). Intento probarlo yo mismo repasando cada paso. No estoy seguro de si mis manipulaciones del diferencial " $dx$ " son legítimas, y en general cómo justificarlas.

Empecé con (uv)'=u'v+vu'

$\frac {d(uv)} {dx} = \frac {du} {dx}v+ u\frac {dv} {dx}$ $\to$ (P1: ¿Puedo simplemente multiplicar ambos lados por $dx$ ?)

$d(uv)= vdu+udv$

$\int uv =\int udv+\int vdu$

$\int udv=\int uv -\int vdu$ $ $ (I)

Set $\frac {du} {dx}=u^1$ , $\frac {dv^{-1}}{dx}=v$ $\to$ $du= u^1dx$ , $v=\frac {dv^{(-1)}} {dx}$

$\int vdu= \int u^1dx$$ \frac {dv^(-1)}} {dx}$ $\to$ $\int u^1dv^{-1}$ (P2: ¿Puedo cancelar directamente $dx$ tanto del numerador como del denominador).

$\int udv= uv -\int u^1dv^{-1} $

Repetir pasos similares $\to$

$\int udv=$$ \sum_{i=0}^{n-1} (-1)^iu^i v^{-i} +\int (-1)^nu^n dv^{-n}$ $ $

$\int udv=$$ \sum_{i=0}^{n} (-1)^iu^i v^{-i} +\int (-1)^{n+1}u^{n+1} dv^{-(n+1)}$ $ $ (II)

que equivale a la expresión común
$\int udv=$$ \sum_{i=0}^{n} (-1)^iu^i v^{-i} +\int (-1)^{n+1}u^{n+1} v^{-(n)}dx$ $ $ (II')

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DDD4C4U Puntos 6

Tratar dx como una fracción es técnicamente incorrecto, pero no creo que cometas ningún "gran error" debido a ello. Es decir, aunque sea una operación incorrecta, es una operación que produce resultados correctos.

De todos modos, para repetir la integración por partes, hay una derivación más rápida mediante un cambio de notación, dejemos que $f_{i} $ denotan la i-ésima derivada de $f$ Así, por ejemplo $f_1$ es la primera derivada de $f$ .

Ahora, podemos escribir: $$(fg)_{-1}= f_{-1} g - (f_{-1} g_1)_{-1}= f_{-1}g -f_{-2} g_{1} + (f_{-2} g_{2})_{-1} $$

Repitiendo el método anterior n veces,

$$ (fg)_{-1} = \sum_{i=1}^n f_{-i} g_{i-1}(-1)^{i+1}+ (-1)^n (f_{-n}g_{n})_i$$

consulte aquí página 50 del libro de Joseph Edward

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