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{{微积分学}} '''降次积分法'''是求高次函数[[积分]]的一种技巧。先用[[换元积分法]]、[[三角换元法]]、[[分部积分法]]、[[部分分式法]]等方法求出降次公式,将原函数(如I<sub>n</sub>)用低次的函数形式(如I<sub>n-2</sub>)表示。然后将n代成想求的数,逐步降次,直至降至0或1为止,借助[[积分表]]得出结果。 ==例子== 如在求<math>\int \cos^5 (x) \, dx\!</math>时,需要先求得<math>\int \cos^n (x) \, dx\!</math>的降次公式,过程如下: :<math>I_n \, = \int \cos^n (x) \, dx\!</math> ::<math>= \int \cos^ {n-1} (x) \cos (x) \, dx\!</math> ::<math>= \int \cos^{n-1} (x) \, d(\sin (x)) \!</math> ::<math>= \cos^{n-1} (x) \sin (x) - \int \sin (x) \, d(cos^{n-1} (x))\!</math> ::<math>= \cos^{n-1} (x) \sin (x) + (n-1)\int \sin (x) \cos^{n-2} (x)\sin(x)\, dx\!</math> ::<math>= \cos^{n-1} (x) \sin (x) + (n-1)\int \cos^{n-2} (x)\sin^2 (x)\, dx\!</math> ::<math>= \cos^{n-1} (x) \sin (x) + (n-1)\int \cos^{n-2} (x)(1-\cos^2 (x))\, dx\!</math> ::<math>= \cos^{n-1} (x) \sin (x) + (n-1)\int \cos^{n-2} (x)\, dx - (n-1)\int \cos^n (x)\, dx\!</math> ::<math>= \cos^{n-1} (x) \sin (x) + (n-1) I_{n-2} - (n-1) I_n\,</math> :<math>I_n + (n-1) I_n = \cos^{n-1} (x) \sin (x) + (n-1) I_{n-2} \,</math> :<math>n I_n = \cos^{n-1} (x) \sin (x) + (n-1) I_{n-2}\,</math> :<math>I_n = \frac{1}{n}\cos^{n-1} (x) \sin (x) + \frac{n-1}{n} I_{n-2} \,</math> ---- 因此<math>\int \cos^n (x) \, dx\!</math>可表示为: :<math>\int \cos^n (x) \, dx = \frac{1}{n}\cos^{n-1} (x) \sin (x) + \frac{n-1}{n} \int \cos^{n-2} (x) \, dx\!</math> 将n=5代入,可得: :<math>n=5\,</math>:<math>I_5 = \tfrac{1}{5} \cos^4 (x) \sin (x) + \tfrac{4}{5} I_3\,</math> :<math>n=3\,</math>:<math>I_3 = \tfrac{1}{3} \cos^2 (x) \sin (x) + \tfrac{2}{3} I_1\,</math> :<math>\because I_1 = \int \cos (x) \, dx = \sin (x) + C_1\,</math> :<math>\therefore I_3 = \tfrac{1}{3} \cos^2 (x) \sin (x) + \tfrac{2}{3}\sin(x) + C_2\,</math>,<math>C_2 = \tfrac{2}{3} C_1\,</math> :<math>I_5 = \frac{1}{5} \cos^4 (x) \sin (x) + \frac{4}{5}\left[\frac{1}{3} \cos^2 (x) \sin (x) + \frac{2}{3} \sin (x)\right] + C\,</math>,C为常数 ==常见降次公式== 除了上述的<math>\int \cos^n (x) \, dx\!</math>外,常见的降次公式还有: :<math>\int \sin^n (x) \, dx = - \frac{1}{n} \sin^{n-1} (x) \cos (x) + \frac{n-1}{n} \int \sin^{n-2} (x) \, dx\!</math> :<math>\int \tan^n (x) \, dx = \frac{1}{n-1} \tan^{n-1} (x) - \int \tan^{n-2} (x) \, dx\!</math> :<math>\int (\ln (x) )^n \, dx = x (\ln (x))^n - n \int (\ln (x))^{n-1} \, dx\!</math> [[Category:积分学]]
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