#C05 · Calculus & Analysis · Lv.3View in 3D Mind-Map

Integration by Substitution & by Parts

Brook Taylor & Johann Bernoulli · 1715 CE

∫u dv=uv−∫v du,∫f(g(x))g′(x) dx=∫f(u) du\int u\,dv = uv - \int v\,du,\quad \int f(g(x))g'(x)\,dx = \int f(u)\,du
(uv)′=u′v+uv′  ⟹  uv′=(uv)′−u′v(uv)' = u'v + uv' \implies uv' = (uv)' - u'v

Reverses the chain rule (u-substitution) and product rule (integration by parts) to integrate products of functions, enabling Fourier transforms, Gamma functions, and FEM.

🧮 Live Formula Calculator & Plotter
Upper limit x
∫02tet dt=[(t−1)et]02=(1)e2+1=8.3891\int_0^{2} t e^t\,dt = \Big[(t-1)e^t\Big]_0^{2} = (1)e^{2} + 1 = 8.3891
정적분 ∫₀^2 t·e^t dt
8.3891
부정적분 (x-1)e^x
7.3891
피적분함수 x·e^x
14.7781

Prerequisite Path (11 STEP)

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🚀 Next Unlocks (Derived Formulas) (1)

Geometric & Intuitive Insight

가로 u, 세로 v인 직사각형 넓이 uv의 변화량은 ∫ u dv + ∫ v du 와 같습니다. 따라서 미분하기 쉬운 함수 u와 적분하기 쉬운 함수 dv로 나누면 어려운 적분 ∫ u dv 를 쉬운 적분 ∫ v du 로 바꿀 수 있습니다.

Step-by-Step Derivation

  1. Step 1.1단계: 곱의 미분법 d(uv) = u dv + v du 를 세웁니다.
  2. Step 2.2단계: 이항하여 정리하면 u dv = d(uv) - v du 가 됩니다.
  3. Step 3.3단계: 양변을 적분하면 ∫ u dv = uv - ∫ v du 부분적분 공식이 완성됩니다.

AI & Coding Real-World Use

Finite Element Method (FEM weak formulation) physics simulation and Laplace/Fourier derivative rules

#FEM Physics Sim#Fourier Transform Proof#Signal Laplace
const intXeX = (x: number) => (x - 1) * Math.exp(x) + 1; // ∫_0^x t*e^t dt

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