关于高等数学不定积分例题思路和答案超全
不定积分习题答案
不定积分习题答案不定积分习题答案在学习数学的过程中,不定积分是一个重要的概念。
它是求函数的原函数的逆运算,也被称为反导数。
不定积分习题是我们在学习不定积分的过程中经常遇到的问题,解答这些习题可以帮助我们更好地理解不定积分的概念和运算规则。
一、基本不定积分基本不定积分是指可以通过运用基本积分公式直接求解的不定积分。
这些公式是我们在学习不定积分时需要掌握的基础知识。
以下是一些常见的基本不定积分公式:1. 常数函数的不定积分公式:∫kdx = kx + C,其中k为常数,C为常数。
2. 幂函数的不定积分公式:∫x^ndx = (1/(n+1)) * x^(n+1) + C,其中n不等于-1,C为常数。
3. 指数函数的不定积分公式:∫e^xdx = e^x + C,其中e为自然对数的底,C为常数。
4. 三角函数的不定积分公式:∫sinxdx = -cosx + C,∫cosxdx = sinx + C,其中C为常数。
二、常见的不定积分习题1. 求解∫(2x^3 - 5x^2 + 3x - 1)dx。
解答:根据基本不定积分公式,我们可以将这个不定积分分解为每一项的不定积分求解,即:∫(2x^3 - 5x^2 + 3x - 1)dx = ∫2x^3dx - ∫5x^2dx + ∫3xdx - ∫1dx根据幂函数的不定积分公式,我们可以得到:= (1/4)x^4 - (5/3)x^3 + (3/2)x - x + C其中C为常数。
2. 求解∫(3e^x + 2sinx)dx。
解答:根据基本不定积分公式,我们可以得到:∫(3e^x + 2sinx)dx = 3∫e^xdx + 2∫sinxdx根据指数函数和三角函数的不定积分公式,我们可以得到:= 3e^x - 2cosx + C其中C为常数。
三、不定积分的性质不定积分具有一些特定的性质,这些性质在解答不定积分习题时可以发挥重要的作用。
1. 线性性质:对于任意的实数a和b,以及任意的可积函数f(x)和g(x),有∫(af(x) + bg(x))dx = a∫f(x)dx + b∫g(x)dx。
不定积分例题与答案
求下列不定积分:知识点:直接积分法的练习——求不定积分的荃本方法。
思路分析:利用不定积分的运算性质和荃本积分公式,査接求出不定积分!★(1),旅思路:被积函敌|:,由积分表中的公式(2)可解。
K 77T 八★⑶思路:根裾不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分。
解:j<2x +.K 2Wt = j2,rfA + f.rdv = -L.+lx i +C ★⑷J 仮(.丫-3皿 思酪:根拐不定积分的线性性质,将被积函薮分为两项,分别积分。
J7xU-3)rfv = |x-dv-3jA"dv = ^.v* -2.V-+C★★⑸『竺上竺旦厶息」廉:观察到3xJ3.E=w+ 1后,根拐不定积分的线性性质,将被积函数分项,分别积分。
丿 ~-V+ 1 ~~.C+ 1~"*A x 2+11 ,根据不定积分的线性性质,将被积函数分项,分别积分。
解:JI ' 心=j rfv-j ]:心=A -arctan .v+C.注.容島看出(5)(6)两題的解SI 思绝是一致的• 一般地,如果被积函数为一个有理的假分丈.谨常先将其分解为一个荃或加上或 减去一个真分丈的形丈.再分项积分.★(7) |(三二+W 心思路:分项积分。
4-~-r^ = J 'z£v -|-^<tv + 3|x 'rfv-4j.t u rfv★(8)上3 2 思路:分项积分。
■ J< ] 3 - F k£v = 3j J , dx-2jdr = 3arctan .v-2arcsinx + C.★★⑺j 后眾小思路:皿着看到皿頁=严—“直接积分。
解:J 厶斥曲Y = =加+ U息话:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分。
X ,.思路:注意到r_ JI + x* x l+x 2 l+.r 1+x 2 解: ★⑵ =x + arctan .v + C解:严小+认=★★(10) I忌路:裂项分项积分。
不定积分100道例题及解答
不定积分100道例题及解答不定积分100道例题及解答1. 问题:计算不定积分∫(x^2 + 2x + 1) dx解答:根据不定积分的基本性质,我们可以逐个对各项进行积分。
对于x^2,应用幂函数的基本积分法则得到 x^(2+1)/(2+1) =x^3/3。
对于2x,应用常数倍法则得到的积分结果为 x^2。
对于常数项1,则积分结果是x。
将这三个结果相加,即得到最终的积分结果为x^3/3 + x^2 + x + C,其中C为常数项。
2. 问题:计算不定积分∫(2e^x + 3x^2) dx解答:对于2e^x,应用指数函数的基本积分法则得到 2e^x。
对于3x^2,应用幂函数的基本积分法则得到 x^(2+1)/(2+1) = x^3/3。
将这两个结果相加,即得到最终的积分结果为 2e^x + x^3/3 + C,其中C为常数项。
3. 问题:计算不定积分∫(sin(x) + cos(x)) dx解答:对于sin(x),应用三角函数的基本积分法则得到 -cos(x)。
对于cos(x),同样应用三角函数的基本积分法则得到 sin(x)。
将这两个结果相加,即得到最终的积分结果为 -cos(x) + sin(x) + C,其中C为常数项。
4. 问题:计算不定积分∫(1/x^2) dx解答:对于1/x^2,可以应用倒数函数的基本积分法则得到 -1/x。
因此,最终的积分结果为 -1/x + C,其中C为常数项。
5. 问题:计算不定积分∫(ln(x) + 1/x) dx解答:对于ln(x),应用对数函数的基本积分法则得到 xln(x) - x。
对于1/x,同样应用倒数函数的基本积分法则得到 ln(x)。
将这两个结果相加,即得到最终的积分结果为 xln(x) - x + ln(x) + C,其中C为常数项。
6. 问题:计算不定积分∫(e^2x + x^3) dx解答:对于e^2x,应用指数函数的基本积分法则得到(1/2)e^2x。
不定积分典型例题
不定积分典型例题1. 引言在高等数学中,不定积分是一个重要的概念。
它是求解函数原函数的过程,也被称为反导数。
不定积分的概念在微积分学中占据着重要的地位,也是大学数学中必学的重点之一。
2. 不定积分的定义不定积分的定义是,对于一个函数f(x),如果存在一个函数F(x),满足F'(x) = f(x),那么我们称F(x)是f(x)的一个原函数,同时称f(x)是F(x)的导函数。
我们可以将f(x)的不定积分表示为∫f(x)dx,也就是F(x) + C,其中C是任意常数。
3. 不定积分的性质不定积分具有一些重要的性质:- 线性性:对于任意常数a、b和函数f(x)、g(x),有∫(af(x) + bg(x))dx = a∫f(x)dx + b∫g(x)dx。
- 逆运算性:如果F(x)是f(x)的一个原函数,那么f(x)也是F(x)的一个导函数。
- 加法性:如果f1(x)和f2(x)都有原函数,那么f1(x) + f2(x)也有原函数。
- 常数函数的积分:对于任意常数C,有∫Cdx = Cx + C。
4. 不定积分的求解方法不定积分可以通过一些特定的方法来求解,这里介绍两种常见的方法:- 换元法:换元法是利用导数的链式法则来进行替换的。
当被积函数中存在复合函数时,可以选择一个内函数,将其与外函数的导数一起带入积分式中,从而达到化简的目的。
- 分部积分法:分部积分法是针对乘积形式的积分式进行化简的。
它可以将一个积分式化成两个积分式相减的形式,从而达到简化的目的。
5. 典型例题下面是一道典型的不定积分例题:求解∫(x^3 + 3x^2 + 3x + 1)dx。
解法如下:首先对于每一项进行分解:∫x^3dx + ∫3x^2dx + ∫3xdx + ∫dx。
然后分别进行求解:(1/4)x^4 + x^3 + (3/2)x^2 + x + C。
因此,原式的不定积分为(1/4)x^4 + x^3 + (3/2)x^2 + x + C。
不定积分例题(含过程及解析)
例题1dx e x x ⎰+)12( ce e x dxe e x x d e e x de x x x xx x x x+-+=•-+=+-+=+=⎰⎰⎰2)12(2)12()12()12()12( 根据分部积分法⎰⎰-=vdu uv udv ,(2x+1)为u ,e x 为v 。
(确定u 和v 的口诀:对反幂三指;对——对数函数、反——反函数、幂——幂函数、三——三角函数、指——指数函数)2x+1为幂函数,e x 为指数函数。
例题2dx xe x ⎰-ce xe dxe e xe dx e xe xde x x x x x x x++-=•+-=--=-=-------⎰⎰⎰1)(x e -是一个复合函数,其导数应为1-•-x e例题3⎰xdx arctanc x x x xd xx x dx x x x x xxd x x ++-=++-=+-•=-•=⎰⎰⎰)1ln(21arctan 11121arctan 1arctan tan arctan 2222arctanx ’=1/1+x 2,在这里会用到反三角函数的导数公式。
其它的反三角导数是arcsinx ’=211x -、arccosx ’=211x --、arccotx ’=211x +-例题4dx x x ⎰2cos 2sin|cos |ln 2cos cos 12cos sin 2cos cos sin 22x x d xdx xx dx xx x -=-===⎰⎰⎰这里用到二倍角公式,如下:Sin2x=2sinxcosxCos2x=2cos 2x-1=1-sin 2x-1例题5dx x x ⎰++2cos 1sin 12c x x x xdx dx dx x dx xx +-=-=-=-=⎰⎰⎰⎰21tan 21sec 121cos 1cos 2cos 22222 这里除了用到二倍角公式,还会用到sin 、cos 、sec 、csc 间的相互转化,sinx 和cscx 互为倒数、cosx 和secx 互为倒数。
高数不定积分题目及答案
高数不定积分题目及答案
高数不定积分是高等数学中的重要概念,也是数学基础知识的重要组成部分。
无论学习过
程如何,有了不定积分的概念,我们就能够理解其他数学技术,更好地应用它们。
高数不
定积分题目需要考生理解高等数学中重要知识点,如不定积分的定义、它的概念、等变量
求积公式、有理函数和多项式积分等,同时,将这些知识和技术结合在一起,解决实际问题。
以下是高数不定积分的若干例题及答案:
(1)求解:∫1/(x+2)^2dx
答案:-1/(x+2)+c,其中c为任意常数。
(2)求解:∫1/(x^2-1)dx
答案:1/(2x)+1/2ln|x+1|-1/2ln|x-1|+c,其中c为任意常数。
(3)求解:∫x/(x^2+1)dx
答案:1/2ln|x^2+1|+c,其中c为任意常数。
高数不定积分的概念,对于学习高等数学相关知识,有着重要的意义,除了上述的例题外,不定积分的操作还包括了微积分中的定理,如黎曼和符号定积分、牛顿积分定理以及欧拉积分定理,并且还有许多技巧,这些不仅可以降低学习难度,而且也增强对数学概念的理解能力。
也就是说,想要学习高等数学,具备一定的不定积分基础知识是不可缺少的。
在数学学习中,除了学习高数不定积分的基本概念、方法和应用,考生还需要加强自己的
推导能力,从而能够在给出的积分问题上利用有效的方法来解决问题。
只有在精研和实践中,才能取得良好的效果,这样才能更好地掌握数学中重要的概念和技巧。
不定积分分部积分法例题及解析
不定积分分部积分法例题及解析说到不定积分,真是个让人又爱又恨的话题。
就像我们每天都要喝水,但有时候喝多了也会觉得腻。
今天咱们就来聊聊分部积分法,这可是解决不定积分的一把好手。
别担心,不会把你淹没在公式里,我会让它变得简单又有趣。
分部积分法就像一个老朋友,帮你把复杂的事情变得简单。
想象一下,你在吃一个超大汉堡。
最开始,汉堡看起来巨无霸,一口咬下去可能觉得咽不下去。
但是,如果把它分成两半,慢慢享用,突然就变得简单了。
这就是分部积分法的魅力。
公式长得像个数学怪兽,但其实它的样子是这样的:(int u , dv = uv int v , du)。
听起来是不是有点晦涩?别担心,咱们一起来拆解它。
选取 (u) 和 (dv) 是关键。
就像选汉堡的配料,你得挑你最喜欢的。
选择 (u) 的时候,通常选那些容易微分的,比如多项式;而 (dv) 通常是剩下的部分,容易积分的。
这个选择就像是搭配衣服,有些组合看起来很美,有些就像灾难现场。
对了,选择好之后,要记得微分 (u),积分 (dv)。
没错,这就是我们要的材料。
举个简单的例子。
想象一下我们要计算 (int x e^x , dx)。
这里的 (u) 可以选 (x),而(dv) 自然就是 (e^x , dx)。
所以,微分 (u) 得到 (du = dx),积分 (dv) 得到 (v = e^x)。
把这些放回公式里,咱们就能得出结论。
这样一来,整个积分问题瞬间变得可口多了。
把 (u) 和 (v) 带回公式,得到的就是 (x e^x int e^x , dx)。
看到没,原本复杂的事情,现在变得一目了然。
简单积分就行了,结果是 (x e^x e^x + C)。
听起来简单吗?其实也就是那么回事儿。
分部积分法不是万能钥匙,有时候也会碰到难题。
这就像考试时遇到让人抓狂的题目,你可能要多花些时间去琢磨。
这时候,不妨再试一次,或者换个角度思考。
数学的魅力就在于它的灵活性,你总能找到出路。
大一不定积分习题及答案
大一不定积分习题及答案大一不定积分习题及答案大一的不定积分是数学系学生必修的一门课程,它是微积分的重要组成部分。
不定积分是求解函数的原函数的过程,也被称为反导数。
在学习不定积分的过程中,习题是非常重要的,通过解答习题,可以加深对知识点的理解和掌握。
下面将介绍一些常见的大一不定积分习题及其答案。
1. 求解∫(2x + 3)dx解答:根据不定积分的性质,可知∫(2x + 3)dx = ∫2xdx + ∫3dx。
对于∫2xdx,根据幂函数的不定积分公式,可以得到∫2xdx = x^2 + C1,其中 C1为常数。
对于∫3dx,根据常数函数的不定积分公式,可以得到∫3dx = 3x +C2,其中 C2 为常数。
因此,原式的解为 x^2 + 3x + C,其中 C = C1 + C2。
2. 求解∫(sinx + cosx)dx解答:根据不定积分的性质,可知∫(sinx + cosx)dx = ∫sinxdx + ∫cosxdx。
对于∫sinxdx,根据三角函数的不定积分公式,可以得到∫sinxdx = -cosx + C1,其中 C1 为常数。
对于∫cosxdx,同样根据三角函数的不定积分公式,可以得到∫cosxdx = sinx + C2,其中 C2 为常数。
因此,原式的解为 -cosx + sinx + C,其中 C = C1 + C2。
3. 求解∫(e^x + 2x)dx解答:根据不定积分的性质,可知∫(e^x + 2x)dx = ∫e^xdx + ∫2xdx。
对于∫e^xdx,根据指数函数的不定积分公式,可以得到∫e^xdx = e^x + C1,其中 C1 为常数。
对于∫2xdx,根据幂函数的不定积分公式,可以得到∫2xdx =x^2 + C2,其中 C2 为常数。
因此,原式的解为 e^x + x^2 + C,其中 C = C1 +C2。
4. 求解∫(1/x)dx解答:对于∫(1/x)dx,根据分式函数的不定积分公式,可以得到∫(1/x)dx = ln|x| + C,其中 ln|x| 表示以 e 为底的自然对数。
不定积分参考答案
不定积分参考答案不定积分参考答案不定积分是微积分中的重要概念,它与定积分相对应。
在求解不定积分时,我们需要找到一个函数的原函数,即求出它的不定积分。
本文将介绍一些常见函数的不定积分参考答案,并探讨一些与不定积分相关的概念和性质。
一、基本积分公式在求解不定积分时,我们可以利用一些基本积分公式来简化计算。
以下是一些常见的基本积分公式:1. $\int x^n dx = \frac{1}{n+1}x^{n+1} + C$ (其中n不等于-1)2. $\int e^x dx = e^x + C$3. $\int a^x dx = \frac{1}{\ln a}a^x + C$4. $\int \sin x dx = -\cos x + C$5. $\int \cos x dx = \sin x + C$6. $\int \frac{1}{\cos^2 x} dx = \tan x + C$7. $\int \frac{1}{\sin^2 x} dx = -\cot x + C$这些基本积分公式可以帮助我们快速求解一些常见函数的不定积分。
但需要注意的是,对于复杂的函数,可能需要利用一些积分技巧来求解。
二、常见函数的不定积分1. $\int \frac{1}{x} dx = \ln |x| + C$这是一个非常重要的积分公式,也是自然对数函数的定义。
需要注意的是,由于对数函数的定义域不包括0,所以在不定积分中,我们需要加上绝对值。
2. $\int \frac{1}{x^2} dx = -\frac{1}{x} + C$这是一个常见的反比例函数的不定积分。
需要注意的是,由于分母中的x不能为0,所以在不定积分中,我们需要加上限制条件。
3. $\int \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} dx = \arcsin x + C$这是一个三角函数的不定积分,也是反正弦函数的定义。
需要注意的是,由于反正弦函数的定义域为[-1, 1],所以在不定积分中,我们需要加上限制条件。
不定积分的例题分析及解法
不定积分的例题分析及解法这一章的基本概念是原函数、不定积分、主要的积分法是利用基本积分公式,换元积分法和分部积分法。
对于第一换元积分法,要求熟练掌握凑微分法和设中间变量)(x u ϕ=,而第二换元积分法重点要求掌握三角函数代换,分部积分法是通过“部分地”凑微分将⎰υud 转化成⎰du υ,这种转化应是朝有利于求积分的方向转化。
对于不同的被积函数类型应该有针对性地、灵活地采用有效的积分方法,例如)(x f 为有理函数时,通过多项式除法分解成最简分式来积分,)(x f 为无理函数时,常可用换元积分法。
应该指出的是:积分运算比起微分运算来,不仅技巧性更强,而且业已证明,有许多初等函数是“积不出来"的,就是说这些函数的原函数不能用初等函数来表示,例如dx x x ⎰sin ;dx e x ⎰-2;dx x ⎰ln 1;⎰-x k dx 22sin 1(其中10<<k )等。
这一方面体现了积分运算的困难,另一方面也推动了微积分本身的发展,在第7章我们将看到这类积分的无限形式的表示。
一、疑难分析(一)关于原函数与不定积分概念的几点说明(1)原函数与不定积分是两个不同的概念,它们之间有着密切的联系.对于定义在某区间上的函数)(x f ,若存在函数)(x F ,使得该区间上每一点x 处都有)()(x f x F =',则称)(x F 是)(x f 在该区间上的原函数,而表达式C C x F ()(+为任意常数)称为)(x f 的不定积分。
(2))(x f 的原函数若存在,则原函数有无限多个,但任意两个原函数之间相差某个常数,因此求)(x f 的不定积分⎰dx x f )(时,只需求出)(x f 的一个原函数)(x F ,再加上一个任意常数C 即可,即⎰+=C x F dx x f )()(。
(3)原函数)(x F 与不定积分⎰dx x f )(是个体与全体的关系,)(x F 只是)(x f 的某个原函数,而⎰dx x f )(是)(x f 的全部原函数,因此一个原函数只有加上任意常数C 后,即C x F +)(才能成为)(x f 的不定积分,例如3,21,1222-++x x x 都是x 2的原函数,但都不是x 2的不定积分,只有C x +2才是x 2的不定积分(其中C 是任意常数)。
第五章不定积分习题课参考答案
① f ( x, n ax b ) dx ,令 t n ax b ;② f ( x, a 2 x 2 )dx ,令 x a sin t ; ③ f ( x, a 2 x 2 )dx ,令 x a tan t ;④ f ( x, x 2 a 2 )dx ,令 x a sect ;
例6 求下列不定积分:
108896097.doc
-2-
①
xdx ; 1 x2
②
1 1 sin dx ; 2 x x
③
dx x 1 ln 2 x
;
凑微分求不定积分,必须牢记基本积分公式类型,这样就不会被复杂的式子所迷 惑,同时为提高凑微分技巧,应熟悉常见的微分公式. 常用的凑微分积分类型: 1 f (ax n b)d (ax n b) ; ① f (ax n b) x n 1 dx an ② f (sin x) cos xdx f (sin x)d sin x ; ③ f (tan x) sec 2 xdx f (tan x)d tan x ;
0 1
解: 由已知 x 2 x 为 f ( x) 的导函数,即 x2 x f ( x) 所以, xf ( x)dx x( x 2 x)dx ( x 3 x 2 )dx
0 0 0 1 1 1
1 4 1 3 x x C 4 3
例3 求下列不定积分: ①
x 2 x sin 2 x sin 2 x x 2 x sin 2 x cos 2 x dx C 4 4 4 4 4 8
例14 求下列不定积分:
xdx ① 3 ; x 3x 2 2x 3 dx ; ② 2 x x5
x4 1 dx . ③ 6 x 1
《高等数学》不定积分课后习题详解
《高等数学》不定积分课后习题详解篇一:高等数学第四章不定积分习题第四章不定积分4 – 1不定积分的概念与性质一.填空题1.若在区间上F?(x)?f(x),则F(x)叫做f(x)在该区间上的一个f(x)的所有原函数叫做f(x)在该区间上的__________。
2.F(x)是f(x)的一个原函数,则y=F(x)的图形为?(x)的一条_________. 3.因为d(arcsinx)?1?x2dx,所以arcsinx是______的一个原函数。
4.若曲线y=?(x)上点(x,y)的切线斜率与x成正比例,并且通过点A(1,6)和B(2,-9),则该曲线方程为__________ 。
二.是非判断题1.若f?x?的某个原函数为常数,则f?x??0. [ ] 2.一切初等函数在其定义区间上都有原函数. [ ] 3.3??f?x?dxf??x?dx. [ ]?4.若f?x?在某一区间内不连续,则在这个区间内f?x?必无原函数. [ ] ?ln?ax?与y?lnx是同一函数的原函数. [ ] 三.单项选择题1.c为任意常数,且F’(x)=f(x),下式成立的有。
(A)?F’(x)dx?f(x)+c;(B)?f(x)dx=F(x)+c;(C)?F(x)dx?F’(x)+c;(D) ?f’(x)dx=F(x)+c.2. F(x)和G(x)是函数f(x)的任意两个原函数,f(x)?0,则下式成立的有。
(A)F(x)=cG(x); (B)F(x)= G(x)+c;(C)F(x)+G(x)=c;(D) F(x)?G(x)=c. 3.下列各式中是f(x)?sin|x|的原函数。
(A) y??cos|x| ; (B) y=-|cosx|;(c)y=??cosx,x?0,cosx?2,x?0;(D) y=??cosx?c1,x?0,cosx?c2,x?0.c1、c2任意常数。
?(x)?f(x),f(x) 为可导函数,且f(0)=1,又F(x)?xf(x)?x2,则f(x)=______.(A) ?2x?1 (B)?x?1 (C)?2x?1(D)?x?1 5.设f?(sin2x)?cos2x,则f(x)=________.1(A)sinx?sin2x?c; (B)x?1x2?c; (C)sin2x?1sin4x?c;(D)x2?1x4?c;2222226.设a是正数,函数f(x)?ax,?(x)?axlogae,则______.(A)f(x)是?(x)的导数; (B)?(x)是f(x)的导数;(C)f(x)是?(x)的原函数;(D)?(x)是f(x)的不定积分。
不定积分的例题讲解
三、典型例题解析例1 求下列不定积分.(1). (2)1)dx ⎰.分析 利用幂函数的积分公式111n n x dx x C n +=++⎰求积分时,应当先将被积函数中幂函数写成负指数幂或分数指数幂的形式. 解 (1)532251252121()3x dx x C x C --+-==+=-++-⎰. (2)35312222231221)(1)353dx x x x dx x x x x C =+--=+--+⎰⎰.例2求2(x dx ⎰. 分析 将被积函数的平方展开,可化为幂函数的和.解12221((2)x dx x x dx x +=++⎰⎰12212x d x x d x d xx=++⎰⎰⎰ 32314ln 33x x x C =+++. 例3 求下列不定积分.(1)2523x x x e dx ⋅-⋅⎰. (2)4223311x x dx x +++⎰.分析 (1)将被积函数拆开,用指数函数的积分公式;(2)分子分母都含有偶数次幂,将其化成一个多项式和一个真分式的和,然后即可用公式.解 (1)22()5()2522332()5()3331ln 3ln 2ln 3x xxxx x xe e e dx dx dx C ⋅⋅⋅-⋅=-=-+--⎰⎰⎰. (2)42232233113arctan 11x x dx x dx dx x x C x x++=+=++++⎰⎰⎰. 例4 求下列不定积分.(1)24221(1)x x dx x x +++⎰. (2)421x dx x +⎰. (3)221(1)dx x x +⎰. 分析 根据被积函数分子、分母的特点,利用常用的恒等变形,例如:分解因式、直接拆项、“加零”拆项、指数公式和三角公式等等,将被积函数分解成几项之和即可求解.解 (1)242222111(1)(1)1x x dx dx x x x x++=+-++⎰⎰ 22111dx dx dx x x =+-+⎰⎰⎰ 1a r c t a n x x Cx=--+.(2)4422(1)111x x dx dx x x -+=++⎰⎰222(1)(1)11x x dx x-++=+⎰ 221(1)1x dx dx x =-++⎰⎰C x x x ++-=arctan 313. (3)22222211(1)(1)x x dx dx x x x x +-=++⎰⎰ 22111dx dx x x =-+⎰⎰1a r c t a n x C x=--+.例5 求下列不定积分. (1)11cos2dx x +⎰. (2)cos2cos sin xdx x x-⎰.(3)2cot xdx ⎰. (4)22cos2sin cos xdx x x⎰.分析 当被积函数是三角函数时,常利用一些三角恒等式,将其向基本积分公式表中有的形式转化,这就要求读者要牢记基本积分公式表.解 (1)2111tan 1cos22cos 2dx dx x C x x ==++⎰⎰.(2)22cos2cos sin cos sin cos sin x x xdx dx x x x x-=--⎰⎰(cos sin )sin cos x x dx x x C =+=-+⎰.(3)22cot (csc 1)cot xdx x dx x x C =-=--+⎰⎰.(4)222222cos2cos sin sin cos sin cos x x xdx dx x x x x-=⎰⎰2211sin cos dx dx x x=-⎰⎰ 22csc sec xdx xdx =-⎰⎰cot tan x x C =--+.例6 求下列不定积分.(1)99(79)x dx -⎰. (2)12()nx ax b dx +⎰.(0a ≠) (3)232(cos )x dx x ⎰. (4). (5)1sin(ln )x dx x ⎰. (6)211cos()dx x x⎰.(7)2cos sin 6sin 12xdxx x -+⎰. (8).(9). (10)2.(11)322(arctan )1x x dx x++⎰. 分析 这些积分都没有现成的公式可套用,需要用第一类换元积分法. 解 (1)999910011(79)(79)(79)(79)7700x dx x d x x C -=--=-+⎰⎰. (2)112221()()()2n n x ax b dx ax b d ax b a+=++⎰⎰12()2(1)n n n ax b C a n +=+++. (3)232(cos )x dx x ⎰333211tan 3(cos )3dx x C x ==+⎰.(4)2C ==.(5)1sin(ln )x dx x⎰sin(ln )(ln )cos(ln )x d x x C ==-+⎰.(6)211cos dx x x ⎰111cos ()sin d C x x x=-=-+⎰. (7)2cos sin 6sin 12xdxx x -+⎰2(sin 3)(sin 3)3d x C x -=-+⎰. (8)(tan )arcsin(tan )x x C ==+.(9)12[1(cot )](cot )x d x =-+⎰12cot (cot )cot d x x d x =--⎰⎰ 322cot (cot )3x x C =--+.(10)2231arcsin (arcsin )(arcsin )3xd x x C ==+⎰.(11)322(arctan )1x x dx x ++⎰3222(arctan )11x x dx dx x x =+++⎰⎰ 32221(1)(a r c t a n )(a r c t a n )21d x x d x x+=++⎰⎰ 52212ln(1)(arctan )25x x C =+++.注 用第一类换元积分法(凑微分法)求不定积分,一般并无规律可循,主要依靠经验的积累.而任何一个微分运算公式都可以作为凑微分的运算途径.因此需要牢记基本积分公式,这样凑微分才会有目标.下面给出常见的12种凑微分的积分类型.(1)11()()()(0)n n n n f ax b x dx f ax b d ax b a na-+=++≠⎰⎰; (2)1()()ln x x x x f a a dx f a da a=⎰⎰; (3)(sin )cos (sin )(sin )f x xdx f x d x =⎰⎰;适用于求形如21sin cos m n x xdx +⎰的积分,(,m n 是自然数). (4)(cos )sin (cos )(cos )f x xdx f x d x =-⎰⎰;适用于求形如21sin cos m n x xdx -⎰的积分,(,m n 是自然数). (5)2(tan )sec (tan )(tan )f x xdx f x d x =⎰⎰;适用于求形如2tan sec m n x xdx ⎰的积分,(,m n 是自然数). (6)2(cot )csc (cot )(cot )f x xdx f x d x =-⎰⎰;适用于求形如是2cot csc m n x xdx ⎰的积分,(,m n 是自然数).(7)1(ln )(ln )ln f x dx f x d x x=⎰⎰;(8)(arcsin (arcsin )(arcsin )f x f x d x =⎰⎰;(9)(arccos (arccos )(arccos )f x f x d x =-⎰⎰;(10)2(arctan )(arctan )(arctan )1f x dx f x d x x =+⎰⎰;(11)2(cot )(cot )(cot )1f arc x dx f arc x d arc x x =-+⎰⎰;(12)()1(())()()f x dx d f x f x f x '=⎰⎰; 例7 求下列函数的不定积分:(1)3cos xdx ⎰. (2)4sin xdx ⎰. (3)sin 7cos(3)4x x dx π-⎰. (4)6csc xdx ⎰.(5)34sin cos x xdx ⎰. (6)35sec tan x xdx ⎰.分析 在运用第一类换元法求以三角函数为被积函数的积分时,主要思路就是利用三角恒等式把被积函数化为熟知的积分,通常会用到同角的三角恒等式、倍角、半角公式、积化和差公式等.解 (1)被积函数是奇次幂,从被积函数中分离出cos x ,并与dx 凑成微分(sin )d x ,再利用三角恒等式22sin cos 1x x +=,然后即可积分.322cos cos (sin )(1sin )(sin )xdx xd x x d x ==-⎰⎰⎰2sin sin sin d x xd x =-⎰⎰31sin sin 3x x C =-+.(2)被积函数是偶次幂,基本方法是利用三角恒等式21cos2sin 2xx -=,降低被积函数的幂次.421cos2sin ()2x xdx dx -=⎰⎰311(cos2cos4)828x x dx =-+⎰311sin 2sin 48432x x x C =-++. (3)利用积化和差公式将被积函数化为代数和的形式.1sin7cos(3)[sin(4)sin(10)]4244x x dx x x dx πππ-=++-⎰⎰ 11sin(4)(4)sin(10)(10)8442044x d x x d x ππππ=+++--⎰⎰ 11cos(4)cos(10)84204x x C ππ=-+--+. (4)利用三角恒等式22csc 1cot x x =+及2csc (cot )xdx d x =-.622222csc(csc )csc (1cot )(cot )xdx x xdx x d x ==-+⎰⎰⎰24(12cot cot )cot x x d x =-++⎰3521cot cot cot 35x x x C =---+.(5)因为322sin sin (sin )sin (cos )xdx x xdx xd x ==-,所以3424sincos sin cos (cos )x xdx x xd x =-⎰⎰24(1cos )cos (cos )x xd x =--⎰46cos (cos )cos (cos )xd x xd x =-+⎰⎰5711cos cos 57x x C =-++.(6)由于sec tan (sec )x xdx d x =,所以3524sectan sec tan (sec )x xdx x xd x =⎰⎰222sec (sec 1)(sec )x x d x =-⎰642(sec 2sec sec )(sec )x x x d x =-+⎰ 753121sec sec sec 753x x x C =-++.注 利用上述方法类似可求下列积分3sinxdx ⎰、2cos xdx ⎰、cos3cos2x xdx ⎰、6sec xdx ⎰、25sin cos x xdx ⎰,请读者自行完成.例8 求下列不定积分: (1)x x dx e e -+⎰. (2)x x dx e e --⎰. (3)11x dx e+⎰. 分析 可充分利用凑微分公式:x x e dx de =;或者换元,令x u e =.解 (1)xx dx e e -+⎰221arctan ()1()1x x xx x e dx de e C e e ===+++⎰⎰. (2)解法1 xxdxe e--⎰221()1()1x x x x e dx de e e ==--⎰⎰, 然后用公式2211ln 2x adx C x a a x a-=+-+⎰,则 x x dxe e --⎰11ln 21x x e C e -=++.解法2 x xdx e e--⎰21111()()1211xx x x x de de e e e ==---+⎰⎰ 1(1)(1)()211x x x x d e d e e e -+=--+⎰⎰ 11ln 21x x e C e -=++. (3)解法1 11x dx e +⎰1(1)11x x x x xe e e dx dx e e +-==-++⎰⎰ 1(1)1x xdx d e e=-++⎰⎰ ln(1)x x e C =-++.解法2 11xdx e +⎰(1)ln(1)11x x x xx e d e dx e C e e -----+==-=-++++⎰⎰. 解法3 令x u e =,x du e dx =,则有11x dx e +⎰1111()ln()111udu du C u u u u u=⋅=-=++++⎰⎰ ln()ln(1)1x xxe C e C e -=+=-+++.注 在计算不定积分时,用不同的方法计算的结果形式可能不一样,但本质相同.验证积分结果是否正确,只要对积分的结果求导数,若其导数等于被积函数则积分的结果是正确的.例9 求下列不定积分:(1)ln tan sin cos xdx x x ⎰. (2). 分析 在这类复杂的不定积分的求解过程中需要逐步凑微分.解 (1)2ln tan ln tan sin cos tan cos x xdx dx x x x x=⎰⎰ ln tan (tan )ln tan (ln tan )tan xd x xd x x==⎰⎰ 21ln (tan )2x C =+. (2)2=22a r c (a n r c t a n )C ==+⎰. 例10 求21arctan1x dx x +⎰.分析 若将积分变形为1arctan (arctan )d x x ⎰,则无法积分,但如果考虑到凑出1x,将被积函数变形为221arctan 111()x x x⋅+,再将21x 与dx 结合凑成1()d x -,则问题即可解决. 解2222111arctan arctan arctan11()1111()1()x x x dx dx d x x x x x =⋅=-+++⎰⎰⎰11arctan (arctan )d x x=-⎰211(arctan )2C x=-+.例11 求21ln (ln )xdx x x +⎰. 分析 仔细观察被积函数的分子与分母的形式,可知(ln )1ln x x x '=+.解 221ln 11(ln )(ln )(ln )ln x dx d x x C x x x x x x+==-+⎰⎰. 例12(04研) 已知()x x f e xe -'=,且(1)0f =,则()_________f x =. 分析 先求()f x ',再求()f x . 解 令x e t =,即ln x t =,从而ln ()tf t t'=.故 2ln 1()ln (ln )ln 2x f x dx xd x x C x ===+⎰⎰, 由(1)0f =,得0C =,所以21()ln 2f x x =.例13求sin 22sin dxx x+⎰.分析 被积函数为三角函数,可考虑用三角恒等式,也可利用万能公式代换. 解法1 sin 22sin dx x x+⎰3122sin (cos 1)4sin cos 22x d dx x x x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭==+⎰⎰ 22tan 1tan 1122tan 442tan cos tan222x x d x d x x x ⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎝⎭== ⎪⎝⎭⎰⎰ 211tan ln tan 8242x xC =++. 解法2 令cos t x =,则 sin 22sin dxx x +⎰2sin 2sin (cos 1)2sin (1cos )dx xdx x x x x ==++⎰⎰212(1)(1)dt t t=--+⎰21112811(1)dt t t t ⎛⎫=-++ ⎪-++⎝⎭⎰ 12(ln |1|ln |1|)81t t C t =--++++ 111ln(1cos )ln(1cos )884(1cos )x x C x =--++++. 解法3 令tan 2x t =,则22sin 1t x t =+,221cos 1t x t -=+,221dx dt t =+,则sin 22sin dxx x +⎰21111ln ||484t dt t t C t ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭⎰ 211tan ln |tan |8242x xC =++.例14求分析 被积函数含有根式,一般先设法去掉根号,这是第二类换元法最常用的手段之一.解t ,即21x t =-,2dx tdt =,则212(1)11t dt dt t t==-++⎰⎰ 22ln 1t t C =-++2ln(1C =+例15求分析 被积函数中有开不同次的根式,为了同时去掉根号,选取根指数的最小公倍数. 解t ,34dx t dt =-,则2414(1)11tdt t dtt t-==--+++⎰⎰214(l n1)2t t t C=--+++ln(1)]C=-++.例16解t=,即3211xt=--,2326(1)tdx dtt=-,则233232164(1)(1)tdtt ttt==⋅-⋅-⎰132313131()2221xdt C Ct t x+==-⋅+=-+-⎰.例17求x⎰.分析2sinx t=消去根式.解2cos(0)2t tπ=<<,2cosdx tdt=,则224sin2cos2cos4sin2x t t tdt t dt=⋅⋅=⋅⎰⎰⎰12(1cos4)2sin42t dt t t C=-=-+⎰222sin cos(12sin)t t t t C=--+212arcsin)22xx C=-+.注1 对于三角代换,在结果化为原积分变量的函数时,常常借助于直角三角形.注2在不定积分计算中,为了简便起见,一般遇到平方根时总取算术根,而省略负平方根情况的讨论.对三角代换,只要把角限制在0到2π,则不论什么三角函数都取正值,避免了正负号的讨论.例18求221(1)dxx+⎰.分析 虽然被积函数中没有根式,但不能分解因式,而且分母中含有平方和,因此可以考虑利用三角代换,将原积分转换为三角函数的积分.解设tanx t=,2secdx tdt=,()2241secx t+=,则222241seccos(1)sectdx dt tdtx t==+⎰⎰⎰111(1c o s 2)s i n 2224t d t t t C =+=++⎰ 21a r c t an 22(1)xx C x =+++. 例19求. 分析故作代换sec x a t =, 将被积函数化成三角有理式.解 令sec x a t =,sec tan dx a t tdt =⋅,则22tan sec tan tan (sec 1)sec a ta t tdt a tdt a t dt a t=⋅⋅==-⎰⎰⎰ (tan )a t t C =-+arccos )aa C x=-+.例20求.解 由于2248(2)4x x x ++=++,故可设22tan x t +=,22sec dx tdt =,2(2tan 2)2sec 2sec tan 2sec 2sec t t dt t tdt tdt t -⋅==-⎰⎰⎰12s e c 2l n s ec t a n t t t C =-++2ln(2x C ++.()12ln 2C C =+ 注由00a a ><可作适当的三角代换, 使其有理化.例21求.解322[3(1)]dx x =+-⎰,令1x t -,则322321sec 11cos sin 3sec 33[3(1)]dxt dt tdt t C t x ===++-⎰⎰⎰C +. 故C =+.例22 求421(1)dx x x +⎰.分析 当有理函数的分母中的多项式的次数大于分子多项式的次数时,可尝试用倒代换.解 令1x t=,21dx dt t =-,于是421(1)dx x x +⎰44221111t t dt dt t t --+==-++⎰⎰221(1)1t dt dt t =---+⎰⎰31arctan 3t t t C =--+3111arctan 3C x x x=--+. 注 有时无理函数的不定积分当分母次数较高时,也可尝试采用倒代换,请看下例. 例23求. 解 设1x t=,2dtdx t =-,则4t =1222(1)a t t dt =--⎰.当0x >时,12222221(1)(1)2a t d a t a=---⎰ 32222(1)3a t C a -=-+322223()3a x C a x -=-+.当0x <时,有相同的结果.故322223()3a x C a x -=-+.注1 第二类换元法是通过恰当的变换,将原积分化为关于新变量的函数的积分,从而达到化难为易的效果,与第一类换元法的区别在于视新变量为自变量,而不是中间变量.使用第二类换元法的关键是根据被积函数的特点寻找一个适当的变量代换.注2 用第二类换元积分法求不定积分,应注意三个问题: (1)用于代换的表达式在对应的区间内单调可导,且导数不为零. (2)换元后的被积函数的原函数存在. (3)求出原函数后一定要将变量回代.注3 常用的代换有:根式代换、三角代换与倒代换.根式代换和三角代换常用于消去被积函数中的根号,使其有理化,这种代换使用广泛.而倒代换的目的是消去或降低被积函数分母中的因子的幂.注4 常用第二类换元法积分的类型:(1)(,f x dx t ⎰令(2)(,f x dx t =⎰令.(3)(f x dx ⎰,可令sin ax t b=或cos a x t b =.(4)(f x dx ⎰,可令tan a x t b =或ax sht b =.(5)(f x dx ⎰,可令sec a x t b =或ax cht b=.(6240)q pr -<时,利用配方与代换可化为以上(3),(4),(5)三种情形之一.(7)当被积函数分母中含有x 的高次幂时,可用倒代换1x t=.例24 求下列不定积分:(1)3x xe dx -⎰. (2)2sin 4x xdx ⎰. (3)2ln x xdx ⎰.(4)arcsin xdx ⎰. (5)arctan x xdx ⎰. (6)sin ax e bxdx ⎰22(0)a b +≠. 分析 上述积分中的被积函数是反三角函数、对数函数、幂函数、指数函数、三角函数中的某两类函数的乘积,适合用分部积分法.解 (1)3x xe dx -⎰33333111()33339xx x x x x x xd e e e dx e e C -----=-=-+=--+⎰⎰. (2)2sin 4x xdx ⎰2211(cos4)cos4cos4442x x d x x x xdx =-=-+⎰⎰22111cos4(sin 4)cos4sin 4sin 448488x x x xd x x x x xdx =-+=-+-⎰⎰211cos4sin 4cos44832x x x x x C =-+++.(3)2ln x xdx ⎰3333211ln ()ln ln 33339x x x xd x x x dx x C ==-=-+⎰⎰.(4)解法1 arcsin xdx ⎰arcsin arcsin x x x x C =-=.解法2 令arcsin t x =,即sin x t =,则arcsin (sin )sin sin sin cos xdx td t t t tdt t t t C ==-=++⎰⎰⎰arcsin x x C =+(5)解法1 a r c t a n x x d x ⎰222211arctan arctan 2221x x xdx x dx x==-+⎰⎰ 2211arctan (1)221x x dx x =--+⎰ 21arctan arctan 222x x x x C =-++. 解法221arctan arctan (1)2x xdx xd x =+⎰⎰ 22111arctan arctan 2222x x xx dx x C ++=-=-+⎰.(6)解法1 sin ax e bxdx ⎰11sin ()sin cos ax ax ax bbxd e e bx e bxdx a a a==-⎰⎰21s i n c o s ()a x a xbe b x b x d ea a=-⎰2221sin cos sin ax ax axb b e bx e xbx e bxdx a a a=--⎰ 从而21221(1)sin sin cos ax ax ax b be bxdx e bx e bx C a a a+=-+⎰,则221sin (sin cos )ax axe bxdx e a bx b bx C a b =-++⎰. 解法21sin cos axaxebxdx e d bx b =-⎰⎰,然后用分部积分,余下的解答请读者自行完成.注 在用分部积分法求()f x dx ⎰时关键是将被积表达式()f x dx 适当分成u 和dv 两部分.根据分部积分公式udv uv vdu =-⎰⎰,只有当等式右端的vdu 比左端的udv 更容易积出时才有意义,即选取u 和dv 要注意如下原则:(1)v 要容易求;(2)vdu ⎰要比udv ⎰容易积出.例25 求cos ln(cot )x x dx ⎰.分析 被积函数为三角函数与对数函数的乘积, 可采用分部积分法. 解cos ln(cot )ln(cot )(sin )x x dx x d x =⎰⎰21sin ln(cot )sin (csc )cot x x x x dx x=⋅-⋅⋅-⎰ sin ln(cot )sec x x xdx =⋅+⎰sin ln(cot )ln sec tan x x x x C =+++例26 求ln(x dx +⎰.分析 被积函数可以看成是多项式函数与对数函数的乘积,可采用分部积分法.解1ln(ln((12x dx x x x dx +=-+⎰⎰ln(x x =+-12221ln((1)(1)2x x x d x -=-++⎰ln(x x C =.例27 求x .分析 可利用凑微分公式x x e dx de =,然后用分部积分;另外考虑到被积函数中含有根式,也可用根式代换.解法1x 2x xd ==⎰2⎡⎤=⎣⎦,令t ,则2ln(1)x t =+,221tdtdx t =+,则 21222(arctan )1t dtt t C t ==-++⎰,故x (2Cz =+2C =.解法2tz =,则x22222ln(1)2ln(1)41t t dt t t dt t =+=+-+⎰⎰ 22ln(1)44arctan t t t t C =+-++2C =.注 求不定积分时,有时往往需要几种方法结合使用,才能得到结果.例28(01研) 求2arctan xxe dx e⎰. 分析 被积函数是指数函数和反三角函数的乘积,可考虑用分部积分法. 解法1 2arctan x xe dx e ⎰222211arctan ()arctan 22(1)x x x x xx x de e d e e e e e --⎡⎤=-=--⎢⎥+⎣⎦⎰⎰ 21arctan arctan 2x x x xe e e e C --⎡⎤=-+++⎣⎦. 解法2 先换元,令x e t =,再用分部积分法,请读者自行完成余下的解答.例29 求3csc xdx ⎰.分析 被积函数含有三角函数的奇次幂,往往可分解成奇次幂和偶次幂的乘积,然后凑微分,再用分部积分法.解32csc csc (csc )csc (cot )xdx x x dx xd x ==-⎰⎰⎰ 2csc cot cot csc x x x xdx =--⋅⎰ 3csc cot csc csc x x xdx xdx =--+⎰⎰ 3csc cot csc ln csc cot x x xdx x x =--+-⎰,从而31csc (csc cot ln csc cot )2xdx x x x x C =---+⎰. 注 用分部积分法求不定积分时,有时会出现与原来相同的积分,即出现循环的情况,这时只需要移项即可得到结果.例30 求下列不定积分:(1)22221(1)x x x e dx x ---⎰. (2)2ln 1(ln )x dx x -⎰. 解 (1)2222222112(1)1(1)xx xx x xdx e dx e dx e x x x --=----⎰⎰⎰ 221()11x x e dx e d x x =+--⎰⎰ 22221111x x x x e e e e dx dx C x x x x =+-=+----⎰⎰.(2)22ln 111(ln )ln (ln )x dx dx dx x x x -=-⎰⎰⎰ 221ln (ln )(ln )x x dx dx x x x x =+-⎰⎰ ln xC x=+. 注 将原积分拆项后,对其中一项分部积分以抵消另一项,或对拆开的两项各自分部积分后以抵消未积出的部分,这也是求不定积分常用的技巧之一.例31 求sin(ln )x dx ⎰.分析 这是适合用分部积分法的积分类型,连续分部积分,直到出现循环为止. 解法1 利用分部积分公式,则有1sin(ln )sin(ln )cos(ln )x dx x x x x dx x=-⋅⎰⎰ s i n (l n )c o s (l n x x xd x =-⎰s i n (l n )c o s (l n )s i n (x x xx x d x =--⎰, 所以1sin(ln )[sin(ln )cos(ln )]2x dx x x x C =-+⎰. 解法2 令 ln x t =,t dx e dt =,则sin(ln )x dx ⎰=sin sin sin sin cos sin t t t t t t e tdt e t e tdt e t e t e tdt =-=--⎰⎰⎰,所以11sin(ln )(sin cos )[sin(ln )cos(ln )]22t tx dx e t e t C x x x C =-+=-+⎰. 例32 求ln n n I xdx =⎰,其中n 为自然数. 分析 这是适合用分部积分法的积分类型.解 11ln ln ln ln n n n n n n I xdx x x n xdx x x nI --==-=-⎰⎰,即1ln n n n I x x nI -=-为所求递推公式.而1ln ln ln I xdx x x dx x x x C ==-=-+⎰⎰.注1 在反复使用分部积分法的过程中,不要对调u 和v 两个函数的“地位”,否则不仅不会产生循环,反而会一来一往,恢复原状,毫无所得.注2 分部积分法常见的三种作用: (1)逐步化简积分形式; (2)产生循环;(3)建立递推公式.例33 求积分24411(21)(23)(25)x x dx x x x +--+-⎰. 分析 计算有理函数的积分可分为两步进行,第一步:用待定系数法或赋值法将有理分式化为部分分式之和;第二步:对各部分分式分别进行积分. 解 用待定系数法将24411(21)(23)(25)x x x x x +--+-化为部分分式之和.设24411(21)(23)(25)212325x x A B Cx x x x x x +-=++-+--+-,用(21)(23)(25)x x x -+-乘上式的两端得24411(23)(25)(21)(25)(21)(23)x x A x x B x x C x x +-=+-+--+-+, 两端都是二次多项式,它们同次幂的系数相等,即131155311A B C A B C A B C ++=⎧⎪--+=⎨⎪-+-=-⎩, 这是关于A ,B ,C 的线性方程组,解之得12A =,14B =-,34C =.由于用待定系数法求A ,B ,C 的值计算量大,且易出错,下面用赋值法求A ,B ,C .因为等式24411(23)(25)(21)(25)(21)(23)x x A x x B x x C x x +-=+-+--+-+是恒等式,故可赋予x 为任何值.令 12x =,可得12A =.同样,令32x =-得14B =-,令52x =,得34C =,于是 24411(21)(23)(25)x x dx x x x +--+-⎰111131221423425dx dx dx x x x =-+-+-⎰⎰⎰113ln 21ln 23ln 25488x x x C =--++-+ 231(21)(25)ln 823x x C x --=++. 例34 求321452dx x x x +++⎰.解 32452x x x +++是三次多项式,分解因式32322452()3()2(1)x x x x x x x x +++=+++++ 22(1)(32)(1)(2)x x x x x =+++=++ 设221(1)(2)21(1)A B Cx x x x x =+++++++,即2()(23)(22)1A B x A B C x A B C +++++++=,从而0230221A B A B C A B C +=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩, 解得1A =,1B =-,1C =,因此3221111()45221(1)dx dx x x x x x x -=++++++++⎰⎰ 211121(1)dx dx dx x x x =-++++⎰⎰⎰ 1ln 2ln 11x x C x =+-+-++. 例35 求22(1)(1)dxx x x +++⎰.解 因为222211(1)(1)11x x x x x x x x -+=+++++++,所以22221()(1)(1)11dx x x dx x x x x x x -+=+++++++⎰⎰222221(1)1(1)1212121d x d x x dxx x x x x +++=-+++++++⎰⎰⎰ 2221()1112ln(1)ln(1)13222()24d x x x x x +=-+++++++⎰2211ln 21x C x x +=-++++.例36 求2425454x x dx x x ++++⎰.解 设24222545414x x Ax B Cx Dx x x x ++++=+++++,则有 23254()()(4)4x x A C x B D x A C x B D ++=+++++++,比较两边同次幂的系数,解得53A =,1B =,53C =-,0D =,从而 24222541535543134x x x xdx dx dx x x x x +++=-++++⎰⎰⎰2222255151ln arctan 3134164x x x dx dx dx x C x x x x +=-+=++++++⎰⎰⎰.例37 求322456x x dx x x +++⎰.分析 322456x x x x +++是假分式,先化为多项式与真分式之和,再将真分式分解成部分分式之和.解 由于32224615656x x x x x x x x +-=--++++ 98132x x x =--+++,则 322498(1)5632x x dx x dx x x x x +=--+++++⎰⎰ 219ln 38ln 22x x x x C =--++++. 例38 求5632x dxx x --⎰. 解 令3u x =,23du x dx =,则533636321()123232x dx x d x udux x x x u u ==------⎰⎰⎰ 1112()3(1)(2)912u du du u u u u ==++-+-⎰⎰332121ln 1ln 2ln (1)(2)999u u C x x C =++-+=+-+. 例39 求2100(1)x dx x -⎰. 分析 被积函数2100(1)x x -是有理真分式,若按有理函数的积分法来处理,那么要确定1A ,2A ,…,100A ,比较麻烦.根据被积函数的特点:分母是x 的一次因式,但幂次较高,而分子是x 的二次幂,可以考虑用下列几种方法求解. 解法1 令1x t -=,dx dt =-,则222100100100(1)21(1)x t t t dx dt dt x t t --+=-=--⎰⎰⎰98991002t dt t dt t dt ---=-+-⎰⎰⎰9798991112979899t t t C ---=-⋅++ 979899111(1)(1)(1)974999x x x C ---=---+-+. 解法2 22100100(1)1(1)(1)x x dx dx x x -+=--⎰⎰9910011(1)(1)x dx dx x x +=-+--⎰⎰ 99100(1)21(1)(1)x dx dx x x --=+--⎰⎰ 98991001112(1)(1)(1)dx dx dx x x x =-+---⎰⎰⎰ 979899111(1)(1)(1)974999x x x C ---=---+-+. 解法3 用分部积分法.22991001[(1)](1)99x dx x d x x -=--⎰⎰29999299(1)99(1)x x dx x x =---⎰2989921[(1)]99(1)9998x xd x x -=---⎰ 299989821[]99(1)9998(1)98(1)x x dx x x x =-----⎰ 299989712199(1)9949(1)999897(1)x x C x x x =-⋅-⋅+--⋅-. 注 形如()()P x Q x 的(()P x 与()Q x 均为多项式)有理函数的积分关键是将有理真分式分解成部分分式之和,而部分分式都有具体的积分方法,对于假分式则要化为真分式与多项式之和.例40求.分析 这是无理函数的积分,先要去掉根号化为有理函数的积分,分子分母有理化是常用去根号的方法之一. 解121)=112211(32)(21)44x dx x dx =+--⎰⎰ 332211(32)(21)1212x x C =+--+. 例41求. 解法1a ==+1222221()()2a a x d a x -=---⎰arcsin xa C a=.解法2 令t =余下的请读者自行完成. 例42 求154sin 2dx x+⎰.分析 被积函数是三角有理函数,可用万能公式将它化为有理函数. 解 令tan t x =,211dx dt t=+,则 21154sin 2585dx dt x t t =+++⎰⎰54332543311()3()1d t t =+++⎰ 154arctan()333t C =++154arctan(tan )333x C =++. 注 虽然万能代换公式总能求出积分,但对于具体的三角有理函数的积分不一定是最简便的方法.通常要根据被积函数的特点,采用三角公式简化积分.例43 求1sin cos dxx x++⎰.解法1 令tan2xu =,则 2222211211sin cos 1111dx u du du u u x x u u u +==-+++++++⎰⎰⎰ln 1tan 2x C =++. 解法21s i n c o s dxx x ++⎰22122sin cos 2cos cos (1tan )22222dx dxx x x x x ==++⎰⎰ 2()(tan )22cos (1tan )1tan222x x d d x x x==++⎰⎰ ln 1tan2xC =++. 注 可化为有理函数的积分主要要求熟练掌握如下两类:第一类是三角有理函数的积分,即可用万能代换tan 2xu =将其化为u 的有理函数的积分.第二类是被积函数的分子或分母中带有根式而不易积出的不定积分.对于这类不定积分,可采用适当的变量代换去掉根号,将被积函数化为有理函数的积分.常用的变量代换及适用题型可参考前面介绍过的第二类换元法. 例44 求2max{,1}x dx ⎰.分析 被积函数2max{,1}x 实际上是一个分段连续函数,它的原函数()F x 必定为连续函数,可先分别求出各区间段上的不定积分, 再由原函数的连续性确定各积分常数之间的关系.解 由于221,()max{,1}1,1x x f x x x >⎧==⎨≤⎩, 设()F x 为()f x 的原函数,则312331,13(),11,13x C x F x x C x x x C ⎧+⎪<-⎪=+≤⎨⎪>⎪+⎩, 其中1C ,2C ,3C 均为常数,由于()F x 连续,所以121(1)(1)13F C F C -+-=-+=-=-,231(1)1(1)3F C F C -+=+==+,于是1223C C =-+,3223C C =+,记 2C C =,则32312,133max{,1},112,133x C x x dx x C x x x C⎧-+⎪<-⎪=+≤⎨⎪>⎪++⎩⎰. 注 对于一些被积函数中含有绝对值符号的不定积分问题,也可以仿照上述方法处理. 例45 求x e dx -⎰.解 当0x ≥时,1xx xe dx e dx e C ---==-+⎰⎰. 当0x <时,2xx x edx e dx e C -==+⎰⎰.因为函数x e -的原函数在(,)-∞+∞上每一点都连续,所以120lim()lim()x x x x e C e C +--→→-+=+, 即1211C C -+=+,122C C =+,记 2C C =,则2,0,0xxxe C x e dx x e C --⎧-++≥⎪=⎨<+⎪⎩⎰. 错误解答 当0x ≥时,1xx xe dx e dx e C ---==-+⎰⎰. 当0x <时,2xx x edx e dx e C -==+⎰⎰.故12,0,0x xxe C x e dx e C x --⎧-+≥⎪=⎨+<⎪⎩⎰.错解分析 函数的不定积分中只能含有一个任意常数,这里出现了两个,所以是错误的.事实上,被积函数x e -在(,)-∞+∞上连续,故在(,)-∞+∞上有原函数,且原函数在(,)-∞+∞上每一点可导,从而连续.可据此求出任意常数1C 与2C 的关系,使xe-的不定积分中只含有一个任意常数.注 分段函数的原函数的求法:第一步,判断分段函数是否有原函数.如果分段函数的分界点是函数的第一类间断点, 那么在包含该点的区间内,原函数不存在.如果分界点是函数的连续点,那么在包含该点的区间内原函数存在.第二步,若分段函数有原函数,先求出函数在各分段相应区间内的原函数,再根据原函数连续的要求,确定各段上的积分常数,以及各段上积分常数之间的关系. 例46 求下列不定积分:(1)sin 1cos x x dx x ++⎰. (2)3sin 2cos sin cos x x x x e dx x -⎰. (3)cot 1sin x dx x +⎰. (4)3sin cos dxx x⎰. 解 (1)注意到sin (1cos )xdx d x =-+及2211(tan )1cos 2cos 2xxdx dx d x ==+,可将原来的积分拆为两项,然后积分,即sin sin 1cos 1cos 1cos x x x xdx dx dx x x x +=++++⎰⎰⎰1(tan )(1cos )21cos x xd d x x=-++⎰⎰t a n t a n l n (1c o s )22x xx dx x =--+⎰ 1tan2ln cos ln(1cos )22x xx x C =+-++ 21t a n 2l n c os l n (2c o s )222x xxx C =+-+1tan (ln 2)2x x CC C =+=-.(2)被积函数较为复杂,直接凑微分或分部积分都比较困难,不妨将其拆为两项后再观察.3sin sin sin 2cos sin cos tan sec cos xx x x x xedx e x xdx e x xdx x-=-⎰⎰⎰ sin sin ()(sec )x x xd e e d x =-⎰⎰sin sin sin sin sec x x x x xe e dx e x e dx =--+⎰⎰sin (sec )x e x x C =-+.(3)cot cos 1(sin )1sin sin (1sin )sin (1sin )x x dx dx d x x x x x x ==+++⎰⎰⎰11(sin )(sin )sin 1sin d x d x x x =-+⎰⎰ sin ln 1sin x C x=++.(4)当分母是sin cos m n x x 的形式时,常将分子的1改写成22sin cos x x +,然后拆项,使分母中sin x 和cos x 的幂次逐步降低直到可利用基本积分公式为止.33cos sin cos sin cos sin dx dx xdx x x x x x =+⎰⎰⎰3sin 2csc2sin d xxdx x =+⎰⎰21l n c s c 2c o t 22s i n x x Cx=--+. 注 将被积函数拆项,把积分变为几个较简单的积分,是求不定积分常用的技巧之一.例47 求223(1)x dx x -⎰. 解 考虑第二类换元积分法与分部积分法,令sin x t =,则222353235sin tan sec (sec sec )(1)cos x t dx dt t tdt t t dt x t ===--⎰⎰⎰⎰, 而53323secsec (tan )sec tan 3tan sec tdt td t t t t tdt ==-⎰⎰⎰353sec tan 3(sec sec )t t t t dt =--⎰.故53313sec sec tan sec 44tdt t t tdt =+⎰⎰. 又32secsec (tan )sec tan tan sec tdt td t t t t tdt ==-⎰⎰⎰ 3sec tan (sec sec )t t t t dt =--⎰,从而3111sec sec tan ln sec tan 22tdt t t t t C =+++⎰, 所以223(1)x dx x -⎰3311sec tan sec 44t t tdt =-⎰3111sec tan sec tan ln sec tan 488t t t t t t C =--++ 32211ln 8(1)161x x xC x x ++=-+--. 例48 求7cos 3sin 5cos 2sin x xdx x x-+⎰.解 因为(5cos 2sin )2cos 5sin x x x x '+=-,所以可设7cos 3sin (5cos 2sin )(5cos 2sin )x x A x x B x x '-=+++,即7cos 3sin (5cos 2sin )(2cos 5sin )x x A x x B x x -=++-,比较系数得527253A B A B +=⎧⎨-=-⎩, 解之得1A =,1B =,故7cos 3sin 5cos 2sin x x dx x x -+⎰(5cos 2sin )(5cos 2sin )5cos 2sin x x x x dx x x'+++=+⎰ (5cos 2sin )5cos 2sin d x x dx x x+=++⎰⎰l n 5c o s 2s i n x x x C=+++. 例49 设()F x 是()f x 的原函数,且当0x ≥时有2()()sin 2f x F x x ⋅=,又(0)1F =,()0F x ≥,求()f x .分析 利用原函数的定义,结合已知条件先求出()F x ,然后求其导数即为所求.解 因为()()F x f x '=,所以2()()sin 2F x F x x '=,两边积分得2()()sin2F x F x dx xdx '=⎰⎰,即211()sin 4228x F x x C =-+, 由(0)1F =得12C =,所以()F x =从而()()f x F x '==2=.。
不定积分解题方法及技巧总结
不定积分解题方法及技巧总结【解】例2:【解】3.第二类换元法:设是单调、可导的函数,并且具有原函数,则有换元公式第二类换元法主要是针对多种形式的无理根式。
常见的变换形式需要熟记会用。
主要有以下几种:(7)当根号内出现单项式或多项式时一般用代去根号。
但当根号内出现高次幂时可能保留根号,(7)当根号内出现单项式或多项式时一般用代去根号。
但当根号内出现高次幂时可能保留根号,4.分部积分法.公式:分部积分法采用迂回的技巧,规避难点,挑容易积分的部分先做,最终完成不定积分。
具体选取时,通常基于以下两点考虑:(1)降低多项式部分的系数(2)简化被积函数的类型举两个例子吧~!例3:【解】观察被积函数,选取变换,则例4:【解】上面的例3,降低了多项式系数;例4,简化了被积函数的类型。
有时,分部积分会产生循环,最终也可求得不定积分。
在中,的选取有下面简单的规律:将以上规律化成一个图就是:(aarcsinx)(lnxPm(x)sinx)νμ但是,当时,是无法求解的。
对于(3)情况,有两个通用公式:(分部积分法用处多多~在本册杂志的《涉及lnx的不定积分》中,常可以看到分部积分)5不定积分中三角函数的处理1.分子分母上下同时加、减、乘、除某三角函数。
被积函数上下同乘变形为令,则为2.只有三角函数时尽量寻找三角函数之间的关系,注意的使用。
三角函数之间都存在着转换关系。
被积函数的形式越简单可能题目会越难,适当的使用三角函数之间的转换可以使解题的思路变得清晰。
3.函数的降次①形如积分(m,n为非负整数)当m为奇数时,可令,于是,转化为多项式的积分当n为奇数时,可令,于是,同样转化为多项式的积分。
当m,n均为偶数时,可反复利用下列三角公式:不断降低被积函数的幂次,直至化为前两种情形之一为止。
②形如和的积分(n为正整数)令,则,,从而已转化成有理函数的积分。
类似地,可通过代换转为成有理函数的积分。
③形如和的积分(n为正整数)当n为偶数时,若令,则,于是已转化成多项式的积分。
不定积分的例题分析及解法
不定积分的例题分析及解法这一章的基本概念是原函数、不定积分、主要的积分法是利用基本积分公式,换元积分法和分部积分法。
对于第一换元积分法,要求熟练掌握凑微分法和设中间变量)(x u ϕ=,而第二换元积分法重点要求掌握三角函数代换,分部积分法是通过“部分地”凑微分将⎰υud 转化成⎰du υ,这种转化应是朝有利于求积分的方向转化。
对于不同的被积函数类型应该有针对性地、灵活地采用有效的积分方法,例如)(x f 为有理函数时,通过多项式除法分解成最简分式来积分,)(x f 为无理函数时,常可用换元积分法。
应该指出的是:积分运算比起微分运算来,不仅技巧性更强,而且业已证明,有许多初等函数是“积不出来”的,就是说这些函数的原函数不能用初等函数来表示,例如dx x x ⎰sin ;dx e x ⎰-2;dx x ⎰ln 1;⎰-x k dx 22sin 1(其中10<<k )等。
这一方面体现了积分运算的困难,另一方面也推动了微积分本身的发展,在第7章我们将看到这类积分的无限形式的表示。
一、疑难分析(一)关于原函数与不定积分概念的几点说明(1)原函数与不定积分是两个不同的概念,它们之间有着密切的联系。
对于定义在某区间上的函数)(x f ,若存在函数)(x F ,使得该区间上每一点x 处都有)()(x f x F =',则称)(x F 是)(x f 在该区间上的原函数,而表达式C C x F ()(+为任意常数)称为)(x f 的不定积分。
(2))(x f 的原函数若存在,则原函数有无限多个,但任意两个原函数之间相差某个常数,因此求)(x f 的不定积分⎰dx x f )(时,只需求出)(x f 的一个原函数)(x F ,再加上一个任意常数C 即可,即⎰+=C x F dx x f )()(。
(3)原函数)(x F 与不定积分⎰dx x f )(是个体与全体的关系,)(x F 只是)(x f 的某个原函数,而⎰dx x f )(是)(x f 的全部原函数,因此一个原函数只有加上任意常数C 后,即C x F +)(才能成为)(x f 的不定积分,例如3,21,1222-++x x x 都是x 2的原函数,但都不是x 2的不定积分,只有C x +2才是x 2的不定积分(其中C 是任意常数)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第4章不定积分课后习题全解习题4-11.求下列不定积分:知识点:直接积分法的练习——求不定积分的基本方法。
思路分析:利用不定积分的运算性质和基本积分公式,直接求出不定积分!★(1)⎰思路: 被积函数52x-=,由积分表中的公式(2)可解。
解:532223x dx x C--==-+⎰★(2)dx-⎰思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分。
解:1141113332223()24dx x x dx x dx x dx x x C--=-=-=-+⎰⎰⎰⎰★(3)22x x dx+⎰()思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分。
解:2232122ln 23x xxx dx dx x dx x C +=+=++⎰⎰⎰()★(4)3)x dx -思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分。
解:3153222223)325x dx x dx x dx x x C -=-=-+⎰⎰★★(5)4223311x x dx x +++⎰ 思路:观察到422223311311x x x x x ++=+++后,根据不定积分的线性性质,将被积函数分项,分别积分。
解:42232233113arctan 11x x dx x dx dx x x C x x ++=+=++++⎰⎰⎰ ★★(6)221x dx x +⎰ 思路:注意到222221111111x x x x x+-==-+++,根据不定积分的线性性质,将被积函数分项,分别积分。
解:2221arctan .11x dx dx dx x x C x x =-=-+++⎰⎰⎰注:容易看出(5)(6)两题的解题思路是一致的。
一般地,如果被积函数为一个有理的假分式,通常先将其分解为一个整式加上或减去一个真分式的形式,再分项积分。
★(7)x dx x x x⎰34134(-+-)2 思路:分项积分。
解:3411342x dx xdx dx x dx x dx x x x x --=-+-⎰⎰⎰⎰⎰34134(-+-)2 ★(8)23(1dx x -+⎰ 思路:分项积分。
解:2231(323arctan 2arcsin .11dx dx x x C x x =-=-+++⎰⎰⎰ ★★(9)思路=11172488x x ++==,直接积分。
解:715888.15x dx x C ==+⎰★★(10)221(1)dx x x +⎰思路:裂项分项积分。
解:222222111111()arctan .(1)11dx dx dx dx x C x x x x x x x =-=-=--++++⎰⎰⎰⎰ ★(11)211x x e dx e --⎰解:21(1)(1)(1).11x x x x x x xe e e dx dx e dx e x C e e --+==+=++--⎰⎰⎰ ★★(12)3x x e dx ⎰思路:初中数学中有同底数幂的乘法: 指数不变,底数相乘。
显然33x x xe e =()。
解:333.ln(3)xxxxe e dx e dx C e ==+⎰⎰()() ★★(13)2cot xdx ⎰思路:应用三角恒等式“22cot csc 1x x =-”。
解:22cot (csc 1)cot xdx x dx x x C =-=--+⎰⎰★★(14)23523x xxdx ⋅-⋅⎰ 思路:被积函数235222533x x xx ⋅-⋅=-(),积分没困难。
解:2()2352232525.33ln 2ln 3xxxx x dx dx x C ⋅-⋅=-=-+-⎰⎰(()) ★★(15)2cos 2xdx ⎰思路:若被积函数为弦函数的偶次方时,一般地先降幂,再积分。
解:21cos 11cos sin .2222x x d dx x x C +==++⎰⎰ ★★(16)11cos 2dx x+⎰思路:应用弦函数的升降幂公式,先升幂再积分。
解:221111sec tan .1cos 2222cos dx dx xdx x C x x ===++⎰⎰⎰ ★(17)cos 2cos sin xdx x x-⎰思路:不难,关键知道“22cos 2cos sin (cos sin )(cos sin )x x x x x x x =-=+-”。
解:cos 2(cos sin )sin cos .cos sin xdx x x dx x x C x x=+=-+-⎰⎰★(18)22cos 2cos sin xdx x x⋅⎰ 思路:同上题方法,应用“22cos 2cos sin x x x =-”,分项积分。
解:22222222cos 2cos sin 11cos sin cos sin sin cos x x x dx dx dx x x xx x x x -==-⋅⋅⎰⎰⎰⎰★★(19)dx +⎰思路:注意到被积函数==,应用公式(5)即可。
解:22arcsin .dx x C +==+⎰★★(20)21cos 1cos 2xdx x++⎰思路:注意到被积函数 22221cos 1cos 11sec 1cos 2222cos x x x x x ++==++,则积分易得。
解:221cos 11tan sec .1cos 2222x x xdx xdx dx C x ++=+=++⎰⎰⎰ ★2、设()arccos xf x dx x C =+⎰,求()f x 。
知识点:考查不定积分(原函数)与被积函数的关系。
思路分析:直接利用不定积分的性质1:[()]()df x dx f x dx =⎰即可。
解:等式两边对x 求导数得:★3、设()f x 的导函数为sin x ,求()f x 的原函数全体。
知识点:仍为考查不定积分(原函数)与被积函数的关系。
思路分析:连续两次求不定积分即可。
解:由题意可知,1()sin cos f x xdx x C ==-+⎰所以()f x 的原函数全体为:112cos sin x C dx x C x C -+=-++⎰()。
★4、证明函数21,2x x e e shx 和xe chx 都是s x e chx hx -的原函数知识点:考查原函数(不定积分)与被积函数的关系。
思路分析:只需验证即可。
解:2x x e e chx shx =-,而22[][][]x x x x d d de e shx e chx e dx dx dx===1()2★5、一曲线通过点2(,3)e ,且在任意点处的切线的斜率都等于该点的横坐标的倒数,求此曲线的方程。
知识点:属于第12章最简单的一阶线性微分方程的初值问题,实质仍为考查原函数(不定积分)与被积函数的关系。
思路分析:求得曲线方程的一般式,然后将点的坐标带入方程确定具体的方程即可。
解:设曲线方程为()y f x =,由题意可知:1[()]d f x dx x=,()ln ||f x x C ∴=+; 又点2(,3)e 在曲线上,适合方程,有23ln(),1e C C =+∴=, 所以曲线的方程为()ln || 1.f x x =+★★6、一物体由静止开始运动,经t 秒后的速度是23(/)t m s ,问:(1) 在3秒后物体离开出发点的距离是多少 (2)物体走完360米需要多少时间知识点:属于最简单的一阶线性微分方程的初值问题,实质仍为考查原函数(不定积分)与被积函数的关系。
思路分析:求得物体的位移方程的一般式,然后将条件带入方程即可。
解:设物体的位移方程为:()y f t =, 则由速度和位移的关系可得:23[()]3()f t t f t t C =⇒=+ddt, 又因为物体是由静止开始运动的,3(0)0,0,()f C f t t ∴=∴=∴=。
(1) 3秒后物体离开出发点的距离为:3(3)327f ==米;(2)令3360t t =⇒=秒。
习题4-2★1、填空是下列等式成立。
知识点:练习简单的凑微分。
思路分析:根据微分运算凑齐系数即可。
解:234111(1)(73);(2)(1);(3)(32);7212dx d x xdx d x x dx d x =-=--=- 2、求下列不定积分。
知识点:(凑微分)第一换元积分法的练习。
思路分析:审题看看是否需要凑微分。
直白的讲,凑微分其实就是看看积分表达式中,有没有成块的形式作为一个整体变量,这种能够马上观察出来的功夫来自对微积分基本公式的熟练掌握。
此外第二类换元法中的倒代换法对特定的题目也非常有效,这在课外例题中专门介绍! ★(1)3t e dt ⎰ 思路:凑微分。
解:33311(3)33t t te dt e d t e C ==+⎰⎰ ★(2)3(35)x dx -⎰ 思路:凑微分。
解:33411(35)(35)(35)(35)520x dx x x x C -=---=--+⎰⎰d ★(3)132dx x-⎰思路:凑微分。
解:1111(32)ln |32|.322322dx d x x C x x =--=--+--⎰⎰ ★(4)⎰思路:凑微分。
解:1233111(53)(53)(53)(53).332x x d x x C -=--=---=--+⎰ ★(5)(sin )x bax e dx -⎰ 思路:凑微分。
解:11(sin )sin ()()cos xxxbb b x ax e dx axd ax b e d ax be C a b a-=-=--+⎰⎰⎰★★(6)思路:如果你能看到td =,凑出d 易解。
解:2C ==+⎰★(7)102tan sec x xdx ⎰ 思路:凑微分。
解:10210111tan sec tan (tan )tan .11x xdx xd x x C ==+⎰⎰ ★★(8)ln ln ln dxx x x⎰思路:连续三次应用公式(3)凑微分即可。
解:(ln ||)(ln |ln |)ln |ln ln |ln ln ln ln ln ln ln ln dx d x d x x C x x x x x x===+⎰⎰⎰★★(9)⎰思路:是什么,是什么呢就是!这有一定难度!解:ln ||C ==-+⎰⎰★★(10)sin cos dxx x⎰思路:凑微分。
解:方法一:倍角公式sin 22sin cos x x x =。
方法二:将被积函数凑出tan x 的函数和tan x 的导数。
方法三: 三角公式22sin cos 1x x +=,然后凑微分。
★★(11)x xdxe e-+⎰思路:凑微分:222111()x x xx x x x x dx e dx de de e e e e e -===++++。