題目
Problem
Evaluate the following definite integral:
∫01xe2xdx=見解答.(10%)
(3) 見解答.
解答
解法一
思路
展開
- 本題要求計算 ∫01xe2xdx。
- 被積函數是代數函數 x 與指數函數 e2x 的乘積。這是典型的分部積分法 (Integration by Parts) 適用類型。
- 分部積分公式為:
∫udv=uv−∫vdu
- 我們依據 “LIATE” 原則選取:
令 u=x⟹du=dx
令 dv=e2xdx⟹v=21e2x
- 套用公式進行不定積分,隨後代入積分上下限 [0,1] 求出數值。
答題過程
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我們使用分部積分法:
令:
u=x⟹du=dx
dv=e2xdx⟹v=21e2x
套用分部積分公式:
∫xe2xdx===u⋅v−∫vdu21xe2x−∫21e2xdx21xe2x−41e2x+C
將其帶入定積分上下限從 0 到 1:
∫01xe2xdx=====[21xe2x−41e2x]01(21(1)e2−41e2)−(21(0)e0−41e0)(21e2−41e2)−(0−41)41e2+414e2+1
結論:
定積分值為 4e2+1。