跟随輝哥的步伐,走進數學的大門。
今天我們要講的是不定積分的求解方法,希望大家能夠認真學習。
一、換元法
1.第一類換元法: 形如∫g(x)dx=∫f[z(x)]z′(x)dx=[∫f(u)du] 其中u=z(x)
例題
2.第二類換元法(需要令t)
(一)、根号内隻有一次項和常數項的二次根式
方法:将根号整體換元來脫根号
例題:
(二)、根号内隻有二次項和常數項的二次根式 (a為常數項) 方法:
4.如被積函數中含有 √x²±a²還可試令x=sh t或x=ch t 其中(∫sh xdx=ch x+C ∫ch xdx=sh x+C)
例題①
②
③
④
(三)、根式内為一般二次多項式的二次根式。
方法:将根式内配方化為根号内隻有二次項和常數項。
例題:
(四)、以下兩種情況:
例題⑤
例題⑥
(五)、如果被積函數為商形式,且分子次數比分母小,可試用倒代換,令x=1/t
例題:
二、分部積分法
分部積分公式:∫udv=uv-∫vdu
使用分部積分法的常見類型:
(1)∫ 幂x指數dx 選 指數dx=dv
(2)∫ 幂x對數dx 選 幂dx=dv
(3)∫ 幂x三角函數dx 選 三角函數dx=dv
(如果sinx cosx遇到二次,半角公式化為一次。如果遇到三次,則先湊微分再用分部積分。secx tanx cotx cscx必須偶次)
(4)∫ 幂x反三角函數dx 選 幂dx=dv
(5)∫ 指數x三角函數dx (根據情況而定)
(6)∫secⁿxdx和∫cscⁿxdx(n為偶次時不需要用分部積分法)
綜上選擇誰U誰V,看誰求導簡單,誰求導簡單就取為U,反之為V。例如多項式x和三角函數cosx相乘,很明顯對于多項式x更容易求導,因此我們選擇多項式x做為U。
三、有理函數的不定積分本方法來自華東師範大學數學系編《數學分析·上冊》(第三版),190頁.
看幾個例題(知識有限,具體方法下次總結)
四、三角函數中的積分技巧
1.在計算∫sin²ⁿ⁺¹xdx或∫cos²ⁿ⁺¹xdx時,一般将積分∫sin²ⁿ⁺¹xdx化成-∫(1-cos²)ⁿd(cosx),将積分∫cos²ⁿ⁺¹xdx化成∫(1-sin²)ⁿd(sinx)來進行計算。
2.在計算積分∫sin²ⁿxdx或∫cos²ⁿxdx時,一般利用倍角公式進行降幂計算。
3.在計算積分∫sin(ax)cos(Bx)dx,∫sin(ax)sin(Bx)dx,∫cos(ax)cos(Bx)dx時,一般利用積化和差公式對被積函數進行變形後再計算。
4.形如∫R(sinx,cosx)dx時,一般用萬能代換法,令t=tanx/2。
例題
5.若有R(cosx,sinx)dx=R(-cosx,-sinx)dx,可令t=tanx;
若有R(-sinx,cosx)dx=-R(-sinx,cosx)dx,可令cosx=t;
若有R(sinx,-cosx)dx=-R(sinx,cosx)dx,可令sinx=t。
例題
另外還可以利用積分表來快速的求出一些原函數。
- 哲學上說矛盾是具有普遍性的,因此我們要具體問題具體分析。求解不定積分的方法并不是拘泥于以上幾種,我們做題時應該從題目本身的條件出發,采取靈活多變的解題方法。
參考文獻(Rreference):
·[1]華東師範大學數學系.數學分析(上冊)[M].北京:高等教育出版社,2001.6
·[2]吉米多維奇等.數學分析習題集[M].北京:高等教育出版社,2010.7
·[3]同濟大學數學系.高等數學(上冊)[M].北京:高等教育出版社,2014.7
,