不定积分技巧点滴
不定积分公式口诀
不定积分公式口诀摘要:一、引言二、不定积分的概念和基本公式三、常见基本初等函数的原函数四、如何记忆和使用不定积分公式五、总结正文:一、引言在微积分的学习过程中,不定积分是重要的基础知识之一。
掌握好不定积分的求解方法,对于解决实际问题和深入学习微积分具有重要意义。
为了帮助大家更好地记忆和应用不定积分公式,本文将为大家介绍一种口诀法。
二、不定积分的概念和基本公式不定积分是指对一个函数进行积分,但不求积分常数。
其基本公式为:∫f(x)dx = F(x) + C其中,F(x) 为f(x) 的一个原函数,C 为积分常数。
三、常见基本初等函数的原函数在实际求解过程中,我们需要掌握一些常见基本初等函数的原函数,以便快速求解不定积分。
以下是一些常见的基本初等函数及其原函数:1.幂函数:x^n 的原函数为x^(n+1)/(n+1) (n ≠-1)2.三角函数:sinx 的原函数为-cosx,cosx 的原函数为sinx3.指数函数:a^x 的原函数为a^x * ln(a) (a > 0 且a ≠1)4.对数函数:log_a(x) 的原函数为1/(xlna) (a > 0 且a ≠1)四、如何记忆和使用不定积分公式为了方便记忆和应用不定积分公式,我们可以使用口诀法。
首先,将不定积分公式中的F(x) 替换为对应的原函数,然后将C 视为积分常数,最后将整个式子视为一个新的函数G(x),即:∫f(x)dx = G(x) + C接下来,我们可以将G(x) 视为一个新的函数,按照求导的逆过程,从原函数出发,逐步推导出G(x)。
通过这种方法,我们可以将复杂的不定积分问题简化为简单的求导问题。
五、总结掌握不定积分的求解方法对于学习微积分具有重要意义。
通过使用口诀法,我们可以轻松地记忆和应用不定积分公式,从而提高求解效率。
不定积分方法与技巧总结笔记
不定积分方法与技巧总结笔记
不定积分是微积分中的重要内容,它主要用于求解函数的原函数,也就是求解函数的积分。
在进行不定积分时,我们可以利用一些方法和技巧来简化计算和提高效率。
下面是一些不定积分的方法和技巧的总结笔记:
1. 基本积分法则,不定积分的基本法则是对各种基本函数的不定积分公式的熟练掌握,如幂函数、三角函数、指数函数和对数函数等。
2. 分部积分法,分部积分法是求解不定积分中常用的方法,它适用于乘积形式的函数积分,通过分解函数并应用积分公式来简化计算。
3. 换元积分法,换元积分法是将不定积分中的变量进行代换,通过引入新的变量来简化积分的形式,常见的代换包括三角代换、指数代换和倒代换等。
4. 有理函数的积分,对于有理函数的积分,可以通过分解为部分分式来进行计算,这样可以将原函数分解为更简单的形式进行积
分。
5. 特殊积分技巧,在进行不定积分时,还可以运用一些特殊的积分技巧,如利用对称性、利用周期性、利用积分的性质等来简化计算过程。
总之,不定积分方法与技巧的总结笔记可以帮助我们更好地掌握不定积分的计算方法,提高计算效率并准确求解函数的原函数。
希望以上总结对您有所帮助。
不定积分求解方法及技巧
不定积分求解方法及技巧不定积分是微积分中的重要概念之一,它与定积分相互对应,是求导的逆运算。
在实际中,我们经常需要对函数进行不定积分来求函数的原函数,或者求解一些与变量相关的问题。
下面,我将介绍一些常见的不定积分求解方法及技巧。
一、基本不定积分法基本不定积分法是指利用函数的基本积分公式来求解不定积分的方法。
经过多年的研究,数学家总结出了许多函数的基本积分公式,我们可以根据这些公式来求解不定积分。
一些常见的基本积分公式包括:1. ∫x^n dx = (1/(n+1))x^(n+1) + C;其中n为非负整数,C为常数。
2. ∫e^x dx = e^x + C;3. ∫sin(x) dx = -cos(x) + C;4. ∫cos(x) dx = sin(x) + C;5. ∫1/x dx = ln|x| + C;6. ∫sec^2(x) dx = tan(x) + C;等等。
利用这些基本积分公式,我们可以将一个函数进行分解,然后求解出每一部分的不定积分,再进行合并。
需要注意的是,基本不定积分法只能求解一些特定的函数,如果遇到复杂的函数,就需要使用其他的方法。
二、换元积分法换元积分法是指通过变量代换来简化不定积分的方法。
它的基本思想是,通过选择一个新的中间变量,使得原函数可以转变为一个更简单的形式,进而求解出不定积分。
换元积分法的关键是选择一个合适的变量代换。
常用的变量代换有以下几种:1. u = g(x):将函数中的部分表达式用一个新的变量u 表示,使得原函数简化;2. x = g(u):将自变量用一个新的变量u表示,使得原函数简化。
换元积分法的步骤为:1. 选取合适的变量代换,使得原函数简化;2. 将原函数和新变量u的微元表达式相应地表示出来;3. 将原函数用新变量u表示,然后对u进行求积分;4. 将u的积分结果转换回原来的自变量x。
需要注意的是,换元积分法在选择变量代换时需要灵活运用,有时需要试几次才能找到一个合适的代换,特别是当函数较为复杂时。
不定积分方法总结
不定积分方法总结不定积分是微积分中的一个基础概念,是求解函数的原函数的过程。
在学习不定积分的过程中,我们需要掌握一系列的求不定积分的方法。
本文将总结常见的不定积分方法。
一、换元法换元法是不定积分方法中最常用的一种。
通常我们选取一个合适的变量代换,将被积函数变换成一个新的函数,从而简化积分运算。
1.基本换元法当被积函数中含有一个函数和它的导数时,可以选择将该函数作为新的变量。
如对于∫x(x+1)²dx,我们令u = x+1,则x = u-1,dx = du。
2.特殊换元法在一些特殊的情况下,我们可以通过选择合适的变量代换,将被积函数转化为一个已知的积分公式。
如对于∫1/(x²+1)dx,我们选取x = tan(t),则dx = sec²(t)dt,从而将原式转化为∫1/(tan²(t)+1)sec²(t)dt,这是一个已知的积分公式。
二、分部积分法分部积分法是通过对被积函数进行求导和积分的操作,从而将原来的不定积分问题转化为一个易于求解的积分问题。
对于∫u(x)v'(x)dx,根据分部积分公式,有∫u(x)v'(x)dx =u(x)v(x) - ∫v(x)u'(x)dx,其中u(x)和v(x)是可导函数。
如对于∫x²sin(x)dx,选择u(x) = x²,v'(x) = sin(x),则u'(x)= 2x,v(x) = -cos(x)。
通过分部积分法,我们可以得到∫x²sin(x)dx = -x²cos(x) + 2∫xcos(x)dx。
三、有理函数的分解对于有理函数(多项式的比值),我们可以通过将其分解为它的分子部分和分母部分的和的形式,从而简化积分运算。
如对于∫(x+1)/(x²+4x+3)dx,我们可以将其分解为∫(x+1)/[(x+3)(x+1)]dx,然后根据分数分解的原则,得到∫(A/(x+3) + B/(x+1))dx,通过求解A和B的值,我们可以得到∫(x+1)/(x²+4x+3)dx= ∫(A/(x+3) + B/(x+1))dx = Aln(x+3) + Bln(x+1)。
求不定积分的方法与技巧
求不定积分的方法与技巧不定积分是微积分的一个重要概念,它常被用于求出函数的原函数。
在求不定积分时,我们需要掌握一些方法和技巧,下面将介绍一些常用的方法。
1.基本积分法:这是最基本的积分方法,也是需要重点掌握的。
它是指利用函数的基本积分公式来求解不定积分。
如常数函数、幂函数、指数函数、三角函数的基本积分公式。
2.运用换元法:换元法是求不定积分中非常常用的一种方法。
它可以将原函数转化为另一个变量的函数,并通过对新变量的积分求解。
换元法中的关键是选择合适的替换变量和微分形式。
需要特别注意的是,替换变量一定要进行对应的替换。
3.部分分式法:部分分式法常用于求解有理函数的积分。
有理函数指的是多项式除以多项式的形式。
我们可以将有理函数进行分解,然后再分别进行积分。
其中分解的关键是根据多项式的次数进行合适的分子分母的拆分。
4.三角函数的积分:三角函数的积分是求不定积分中比较常见的一类问题。
需要掌握三角函数之间的积分关系,比如正弦函数、余弦函数、正切函数等的积分公式。
在求解三角函数的积分时,可能需要通过换元法或其他方法将其转化为其他函数的积分形式。
5.分部积分法:分部积分法是求不定积分中常用的一种方法,它类似于求导中的乘积法则的逆过程。
即将一个复杂的积分问题转化为两个较简单的积分问题。
在利用分部积分法时,需要选择合适的因子进行拆分,通常选择一个函数进行求导,另一个函数进行积分。
6.对称性和周期性的运用:对于一些特殊函数或特殊区间上的函数,可以利用其对称性和周期性来简化积分计算。
比如对称函数在对称区间上的积分值为零,周期函数的平均值积分等。
7.径向对称结构的积分:对于具有很多共轭因子的积分表达式,可以利用极坐标变换将其转化为极坐标系下的积分形式。
实现径向对称,使原积分化简。
8.利用积分性质:积分有一些常用的性质,比如线性性质、分段性质等。
通过运用这些性质,可以将复杂的积分问题简化为更容易求解的形式。
比如可以将一个积分表达式拆分为多个积分求和的形式。
求不定积分方法总结
1、不定积分的线性性成立的前提是,f和g都有不定积分!这个性质在计算不定积分时,经常用!一般都是把难计算的不定积分,转化为一个个容易计算的不定积分。
例题就不说了,看书。
2、分部积分法这是一个很有效的计算积分的方法!一定要掌握!从本师的教学经验来看〔别丢鸡蛋!〕,初学者〔就是你们了!〕往往在两个地方犯难:〔1〕不知道怎么凑微分〔2〕不知道把谁当u,谁当v另外,一个不定积分的计算,可能需要好几次分部积分。
我们来道普通的例题。
3、有理函数的积分有理函数的积分,是一类常见的不定积分。
它有一套通用的方法求解,并且很多不定积分,经过适当的换元后,可以转化成有理函数的不定积分来计算!所以,这种类型的不定积分,一定要掌握!其中P和Q是某的多项式函数。
这个类型的积分,主要是通过拆项,化成简单的不定积分来计算。
下面的步骤,其实就是教你怎么拆项。
(1) 用辗转相除法,将被积函数化成一个多项式和“真分式”的和:(2)h(某)是多项式函数,积分不要太简单!现在就是要计算右边这个积分了。
(3)对Q(某)因式分解。
因为我们考虑的是实系数多项式,由**定理,多项式Q(某)一定能分解成下面两种类型的因子的乘积:(4) 利用待定系数法,将r/Q拆分,拆成简单的分式的和。
举例说明:然后,右边同分,比拟等式两边分子的系数。
这样就会得到待定系数的一个一次方程组,解之〔非常简单〕,算出待定系数。
例子1例子2后面都会,不写了。
记得反带回去,最后要是某的表达式!还有每日+C!4、第一类换元〔凑分法〕u=g(某),主要是要记牢常见的求导公式,然后多从右往左看。
5、第二类换元,某=u(t)要注意,u(t)必须是单调的!所以一般要指明t的取值范围。
这里,换元的.技巧非常多,本师也只掌握了其中一些常用的。
(1) 倒代换某=1/t使用的对象特征很明显来个例子t<0时,类似处理,最后再下结论。
(2)这种形状的积分,直接换元掉根号。
例子说明一切!(3) 三角换元这是让大家又爱又恨的积分法。
专升本高数不定积分的求解技巧
专升本高数不定积分的求解技巧高等数学中的不定积分是一个非常重要的概念,它是求解函数的原函数的方法之一。
由于不定积分的求解过程相对于定积分更加灵活,所以在专升本高数考试中,不定积分的求解技巧也是非常重要的。
下面我将为你介绍一些常用的不定积分求解技巧。
技巧一:常数项的处理在求解不定积分的时候,往往会出现一个常数项。
此时,我们可以将常数项视为一个新的常数,直接对函数进行积分即可。
例如对于f(x) = x^2 + 2x + 1来说,我们可以将其不定积分表示为F(x) = x^3/3 + x^2 + x + C,其中C是常数项。
技巧二:换元法换元法是不定积分中最常用的一种求解方法。
所谓换元法,就是通过变量的代换,将原函数转化为一个新的函数,使得新的函数更容易求解。
具体而言,我们可以通过以下步骤进行换元法求解积分:1.将被积函数中的某个变量用一个新的变量来代替,使得被积函数中的求导和化简更加容易。
2.求出新变量关于原变量的导数,并将原变量用新变量表达式表示出来。
3.将被积函数中的原变量全部用新变量表示出来,并求出新变量对应的极限。
4.将积分上下限转化为新变量的上下限,并对新变量进行积分。
技巧三:分部积分法分部积分法又称为“乘法法则的逆运算”,它可以将一个复杂的不定积分转化为两个简单的不定积分。
具体而言,我们可以通过以下步骤进行分部积分法求解积分:1.根据乘法法则将被积函数中的两个函数进行拆分,并选择其中一个函数进行求导。
2.将求导后的函数与未求导的函数相乘,得到新的积分表达式。
3.将新的积分表达式进行化简,并对其进行求解。
4.根据分部积分法的公式,将原来的积分表达式拆分,并分别进行求解。
技巧四:有理函数的部分分式分解有理函数的部分分式分解是将一个有理函数分解为一系列分式的和的过程,从而可以更方便地对原函数进行求解。
具体而言,我们可以通过以下步骤进行有理函数的部分分式分解:1.将有理函数进行因式分解。
2.对于每个不可约的因子,确定其分解式的形式。
不定积分技巧总结
不定积分技巧总结
不定积分是微积分中的重要内容,下面总结一些常用的不定积分技巧:
1. 分部积分法:对于两个函数的乘积,可以利用分部积分法将其转化为一个函数的导数与另一个函数的积的形式,从而简化计算。
2. 代换法:对于复杂的函数,可以通过代换变量来简化计算。
常见的代换变量包括三角函数、指数函数、对数函数等。
3. 部分分式分解法:对于有理函数,可以通过部分分式分解将其拆分为多个简单的分式,从而更容易进行积分计算。
4. 凑微分法:对于一些特殊形式的函数,可以通过凑微分的方式将其转化为已知的积分形式,从而简化计算。
5. 倒代换法:对于一些特殊的函数形式,可以通过倒代换的方式将其转化为已知的积分形式,从而简化计算。
6. 利用对称性:对于一些具有对称性的函数,可以利用对称性简化计算,如奇偶函数的积分等。
7. 利用积分表:对于常见的函数,可以利用积分表中的已知结果来进行计算,减少计算量。
8. 利用特殊函数性质:对于一些特殊函数,可以利用其性质来简化
计算,如指数函数、对数函数等。
9. 利用积分性质:对于积分的性质,如线性性质、积分区间可加性等,可以利用这些性质简化计算。
10. 利用对数微分法:对于一些特殊的函数形式,可以利用对数微分法将其转化为已知的积分形式,从而简化计算。
需要注意的是,不定积分的计算有时需要多种技巧的结合运用,而且不同的函数形式可能需要不同的方法来求解,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。
专升本不定积分的求解技巧
专升本不定积分的求解技巧不定积分是微积分的重要概念之一,也是微积分中的基础知识。
专升本考试中,通常也会涉及到不定积分的求解问题。
下面将介绍一些不定积分的求解技巧。
1.基本积分公式:掌握基本的求导和积分公式是不定积分的基础。
比如常见的多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数的积分公式都是必须掌握的。
2.代换法:对于一些复杂的不定积分问题,可以通过合适的代换将其转化为简单的形式。
最常见的代换法是用一个变量替换整个被积函数。
3.部分分式分解法:当被积函数为有理函数时,可以通过部分分式分解将其拆解成若干个简单的分式,再进行不定积分。
4.分部积分法:对于一些具有乘积形式的函数,可以利用分部积分法将其转化为积分形式更简单的函数。
5.换元积分法:当被积函数中含有复杂的函数表达式时,可以通过换元积分法将其转化为一个形式更简单的函数再进行求解。
6.凑微分法:当被积函数中含有较高次数的函数或多项式时,可以通过凑微分法将其转化为更易求解的形式。
7.递推法:递推法主要用于一些具有递推关系式的函数,通过推导出递推关系,可以得到一般项的计算公式,并进行不定积分。
8. Euler换元法:Euler换元法主要用于一些含有平方根的函数,通过合理的换元将其转化为一个形式更简单的函数再进行求解。
除了上述的求解技巧,还需要熟练掌握基本的计算技巧,比如如何计算常数项、如何处理无理函数的积分、如何处理带有绝对值符号的函数等。
在考试中,如果遇到不定积分的求解问题,可以先根据题目给出的函数类型选择合适的求解技巧,然后按照相应的方法进行计算。
在计算过程中,要注意一步一步进行,避免出错。
最后,要检查计算结果的合理性,以确保计算无误。
在专升本考试中,不定积分的求解是一个重点和难点,需要投入一定的时间和精力进行学习和练习。
通过反复的积累和练习,掌握不定积分的求解技巧,提高自己的计算能力和解题能力,才能在考试中取得好成绩。
求不定积分的方法及技巧小汇总
求不定积分的方法及技巧小汇总1.代换法:代换法是求不定积分中最常用的方法之一、通过选择适当的变量代换,将原来的积分转化为简单的形式,然后再进行计算。
常用的代换包括三角代换、指数代换和递推代换等。
2.部分分式分解法:部分分式分解法适用于形如 $\frac{P(x)}{Q(x)}$ 的有理函数的不定积分求解。
通过将有理函数分解为若干个简单分式的和,然后进行单个分式的积分,最后再将结果合并即可。
3.分部积分法:分部积分法适用于求解两个函数的乘积积分。
通过选择一个函数作为导函数(求导),选择另一个函数作为被积函数(不定积分),将原问题转化为一个更简单的形式。
分部积分法可以多次使用,以一步步简化被积函数的形式。
4.瑕点积分法:瑕点积分是对具有瑕点的函数进行积分的方法。
瑕点是函数在一些点上不连续或者无界的情况。
对于具有瑕点的函数,我们可以将其分解为若干个分段连续的函数,然后对每个分段进行积分得到结果。
5.特殊函数的积分:常见的特殊函数如三角函数、指数函数、对数函数等,都有其特殊的积分形式。
熟悉这些特殊函数的积分形式,能够帮助我们更快地求解不定积分。
6.奇偶性和周期性:对于具有奇偶性和周期性的函数,可以利用这些特性简化积分的计算。
对于奇函数而言,可以利用对称性简化积分;对于偶函数而言,可以使函数在积分区间上的部分抵消。
对于周期函数而言,可以将积分区间分解为整个周期内的多个区间进行积分。
7.数列和级数的积分:数列和级数也可以进行积分运算。
对于数列而言,可以将积分转化为求极限的形式。
对于级数而言,可以通过逐项积分来进行求解。
数列和级数的积分求解有利于我们研究数学分析和级数收敛性。
8.对称性和几何意义:有些函数在图像上具有对称性或者几何意义。
通过观察函数的图像特点,可以帮助我们选择合适的积分方法,简化计算过程。
例如,具有奇对称性的函数在积分过程中可以简化。
9.積分表:由於一些函数具有固定的积分形式,我们可以根据已知的积分规则和积分表进行查表,以快速求解不定积分。
求不定积分的方法及技巧小汇总
求不定积分的方法及技巧小汇总不定积分是微积分中的重要概念,也是求解函数原函数的过程。
下面是一些常见的不定积分方法及技巧的小汇总:1.常数法则:对于f(x)的不定积分,它的原函数是F(x),则c*f(x)的不定积分是c*F(x)+C,其中c是任意常数。
2.基本积分法则:根据几个基本函数的不定积分规则,可以通过不定积分表格找到函数的原函数。
常见的基本函数包括幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
3.替换法:当被积函数较为复杂时,可以通过替换变量的方法简化问题。
比如,可以进行代换u=g(x),然后计算新的被积函数。
这种方法常用于利用代数方法简化三角函数积分、根式求积分等问题。
4. 分部积分法:分部积分法适用于两个函数相乘的积分。
根据公式∫u*dv = u*v - ∫v*du,可以把一个复杂的积分问题分解成两个简单的积分问题。
5.凑微分法:有时可以通过对被积函数凑微分的方法来求不定积分。
比如,当被积函数为两个函数的乘积时,可以通过凑微分的方法将其转化为一个更容易求解的形式。
6.换元积分法:换元积分法也是一种常用的不定积分方法。
通过进行变量替换,可以将原函数的形式转化为更容易求解的形式。
换元积分法常用于求解含有根式、三角函数的函数积分。
7.部分分式分解法:当被积函数是有理函数时,可以通过部分分式分解的方法将其转化为一系列基本函数相加的形式,然后对每一项进行求解。
8.初等函数不可积分:有些函数是不可积分的,没有解析解。
对于这种情况,只能通过数值积分等数值方法求解。
9.利用对称性:对于一些具有对称性的函数,可以利用对称性进行简化。
比如,偶函数的不定积分是奇函数,反之亦然。
10.利用递推公式:对于一些特定的函数序列,可以利用递推公式进行简化。
比如,斐波那契数列的递推公式可以用于求解斐波那契函数的不定积分。
以上是一些常见的不定积分方法及技巧的小汇总。
需要注意的是,在实际应用中,不定积分常常需要结合具体的函数形式和特点,选取适当的方法求解。
不定积分的解题方法与技巧
一. 直接积分法(公式法)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二. 第一类换元法 1.当遇到形如⎰++cbx ax dx2的不定积分,可分为以下三种情况: (1)当0>∆时,可将原式化为()()21x x x x --,其中,21,x x 为c bx ax++2的两个解,则原不定积分为:()()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡------=--⎰⎰⎰221112211x x x x d x x x x d x x x x x x dx ()C x x x x x x +---=2112ln 1(2)当0=∆时,可利用完全平方公式,化成()()⎰--2k xk x d 。
然后根据基本积分公式即可解决。
(3)当0<∆时,可先给分母配方,多利用C x x dx+=+⎰arctan 12解决。
2.当被积函数是三角函数的乘积时,拆开奇次项去凑微分。
当被积函数为三角函数的偶次幂时,常用半角公式降幂;若为奇次,则拆一项去凑微分,剩余的偶次用半角公式降幂。
三.第二类换元法 1.三角代换当被积函数含有22x a -时,令x=asint 或x=acost ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∈2,2ππt 。
当被积函数含有22x a +时,令x=tant ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈2,2ππt 。
当被积函数含有22a x -时,令x=±asect ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πt2.倒代换当分母中因子次数较高时,可考虑倒代换。
三. 分部积分法口诀:反对幂指三,谁后谁先微。
意思是:反三角函数,对数函数,幂函数,指数函数,三角函数,谁在后面谁先被微分。
分部积分法一般用于两个函数相乘且两个函数属于口诀中五种函数中的两个。
四.有理函数的积分 1.形如()ka -x 1的有理函数,它所对应的部分分式是()()()kk221a -x A a -x A a -x A +⋯⋯++ 2.形如()kqpx ++2x1的有理函数,它所对应的的部分分式是()()()k2kk 2222211xx x qpx C x B qpx C x B q px C x B ++++⋯⋯++++++++3.非以上二者形式的有理函数,采取固定分项步骤(其实,就是上述两种方法的综合): 部分分式项数为原有理函数的分母整体的次数和。
不定积分的基础求解技巧
不定积分的基础求解技巧不定积分是微积分中的重要内容,求解不定积分需要掌握一些基本的技巧和方法。
本文将介绍一些常见的不定积分求解技巧。
一、基本积分公式和基本性质在求解不定积分时,我们首先要掌握一些基本的积分公式和性质。
以下是一些常见的基本积分公式:1. 常数函数的不定积分公式:∫kdx = kx + C,其中 k 为常数。
2. 幂函数的不定积分公式:∫x^n dx = (1/(n+1))x^(n+1) + C,其中 n ≠ -1。
3. 指数函数的不定积分公式:∫e^x dx = e^x + C。
4. 三角函数的不定积分公式:- 不定积分∫sin(x) dx = -cos(x) + C。
- 不定积分∫cos(x) dx = sin(x) + C。
- 不定积分∫tan(x) dx = -ln|cos(x)| + C。
5. 对数函数的不定积分公式:∫(1/x) dx = ln|x| + C。
除了上述基本积分公式外,还需要注意以下一些基本性质:1. 线性性质:对于函数f(x) 和g(x),有∫(f(x) + g(x))dx = ∫f(x) dx + ∫g(x) dx。
2. 积分的倒数:如果 F'(x) = f(x),则∫f(x) dx = F(x) + C。
3. 函数的换元积分:如果 u = g(x) 是一个可导的函数,F(x) 是 f(u) 的原函数,则∫f(g(x)) g'(x)dx = F(g(x)) + C。
二、分部积分法分部积分法是求解不定积分的重要方法之一,它基于求导的乘法法则。
分部积分法的公式为:∫u dv = uv - ∫v du,其中 u 和 v 是可以求导的函数。
在应用分部积分法时,通常选择u 和du,v 和dv,使得对原函数进行分部积分后简化或者能够消去一项。
一般来说,选择u 和du 时优先选择指数、对数函数以及三角函数;选择 v 和 dv 时优先选择多项式函数。
三、换元积分法换元积分法也是求解不定积分的重要方法之一,它基于链式法则。
不定积分技巧点滴
n- 1
dx
x
2
n- 1
2
n
2
n- 1
+
2
2
∫ ( 2) e ∫
( 1)
ln x - 1 dx ( ln x ) 2
sin x
x ( x + 1) n- 1
2
+ 2 ( n - 1) ・
x co s x - sin x
3
I n- 1 - 2 ( n - 1) ・I n
dx
co s3 x 1
所 以 In =
dx = ( ln x ) 2
x
解:
( 1)
2 ( n - 1) ・( x 2 + 1) n - 1
+
∫ ∫ ln x ∫ dx 又 I = = arctan x + C 1 x 1 dx ∫ 1 + x x・ ・ dx = ∫ ( ln x ) ln x ln x∫ x 从而 x dx dx x + = + C dx x ∫ ( ln x ) ( ln x ) ln x ∫ ln x = I = + ∫ ( x + 1) 4 ( x + 1) x co s x - sin x ( 2) e 3 x ∫ co s x d x = I = + 4 4 ( x + 1) sin x e e dx = x 1 3 x ∫ ・x ・co s x d x - ∫ + I = co s x ( ) 2 4 2 x +1 4 ( x + 1) 1 x de - e x - e d = 3x 3 ∫ ∫ ∫ co s x + arctan x + C 8 8 ( x + 1) e 1 x e - e dx ・ 2 . 待定系数法 ∫ co s x +∫ co s x
不定积分常见技巧
不定积分常见技巧不定积分就像一场神秘的寻宝之旅,在数学的大森林里摸索着找到那些隐藏的宝藏——原函数。
这里面可有不少巧妙的技巧呢。
换元法就像是给函数换了一身衣服。
比如说,有个函数长得特别复杂,里面套着各种东西,就像一个人穿了好多层衣服。
这时候,咱们就可以找个合适的“新衣服”来代替原来那一堆复杂的部分。
比如说积分∫2xcos(x²)dx,这里面x²就像是个可以换的“衣服”,我们设u = x²,那du = 2xdx,这么一换,原积分就变成了∫cos(u)du,这就简单多了,就像把一个复杂的谜题简化成了一个我们熟悉的小问题。
这换元啊,有时候得有点眼力见儿,得瞅准了哪个部分适合用来当这个新的变量。
就像在生活里整理东西,得找到合适的分类方法,才能把杂乱无章变得井井有条。
分部积分法有点像两个人合作干活。
假如有两个函数相乘的形式,比如说xsinx,我们把它想象成两个人,一个是x,一个是sinx。
分部积分法的公式∫udv = uv - ∫vdu就像是两个人分工合作后的收益计算。
我们要选好谁当u,谁当dv。
一般来说,我们会选比较容易求导的当u,容易积分的当dv。
就像在团队里,要根据每个人的特长来分配任务。
比如说,要是选x当u,sinx当dv,那求导和积分都能顺利进行下去。
要是选错了,就像把一个不会唱歌的人安排到主唱的位置,整个事情就会变得一团糟。
还有些函数可以通过巧妙变形来求不定积分。
比如说分式函数,有些看起来很吓人的分式,我们可以把它拆分成几个简单分式之和。
这就好比把一个大蛋糕切成几块小蛋糕,每块小蛋糕都好下嘴多了。
比如1/(x² - 1),我们可以把它拆分成1/2(1/(x - 1) - 1/(x + 1)),然后再分别求积分。
这就像是把一个复杂的任务分解成几个简单的小任务,一个个完成就轻松多了。
再讲讲三角函数的积分技巧。
三角函数的关系那是错综复杂,但是只要摸透了它们之间的关系,求积分就会容易很多。
不定积分求解方法及技巧小汇总
不定积分求解办法及技能小汇总摘要:总结不定积分根本界说,性质和公式,求不定积分的几种根本办法和技能,列举个体典范例子,应用技能解题.一.不定积分的概念与性质界说1假如F(x)是区间I上的可导函数,并且对随意率性的x∈I,有F’(x)=f(x)dx则称F(x)是f(x)在区间I上的一个原函数.定理1(原函数消失定理)假如函数f(x)在区间I上持续,那么f(x)在区间I上必定有原函数,即消失可导函数F(x),使得F (x)=f(x)(x∈I)简略的说就是,持续函数必定有原函数定理2设F(x)是f(x)在区间I上的一个原函数,则(1)F(x)+C也是f(x)在区间I上的原函数,个中C是随意率性函数;(2)f(x)在I上的随意率性两个原函数之间只相差一个常数.界说2设F(x)是f(x)在区间I上的一个原函数,那么f(x)的全部原函数F(x)+C称为f(x)在区间I上的不定积分,记为⎰f(x)d(x),即⎰f(x)d(x)=F(x)+C个中记号⎰称为积分号,f(x)称为被积函数,f(x)d(x)称为被积表达式,x称为积分变量,C称为积分常数.性质1设函数f(x)和g(x)消失原函数,则⎰[f(x)±g(x)]dx=⎰f(x)dx±⎰g(x)dx.性质2设函数f(x)消失原函数,k为非零常数,则⎰kf(x)dx=k⎰f(x)dx.二.换元积分法的定理假如不定积分⎰g(x)dx不轻易直接求出,但被积函数可分化为g(x)=f[ϕ(x)]ϕ’(x).做变量代换u=ϕ(x),并留意到ϕ‘(x)dx=dϕ(x),则可将变量x 的积分转化成变量u的积分,于是有⎰g(x)dx=⎰f[ϕ(x)]ϕ’(x)dx=⎰f(u)du.假如⎰f(u)du可以积出,则不定积分⎰g(x)dx的盘算问题就解决了,这就是第一类换元法.第一类换元法就是将复合函数的微分法反过来用来求不定积分.定理1 设F(u)是f(u)的一个原函数,u=ϕ(x)可导,则有换元公式⎰f[ϕ(x)] ϕ’(x)dx=⎰f(u)du=F(u)+C=F[ϕ(x)]+C.第一类换元法是经由过程变量代换u=ϕ(x),将积分⎰f[ϕ(x)ϕ’(x)dx化为⎰f(u)du.但有些积分须要用到形如x=ϕ(t)的变量代换,将积分⎰f(x)dx化为⎰f[ϕ(t)]ϕ’(t).在求出后一积分之后,再以x=ϕ(t)的反函数t=ϕ1-(X)带归去,这就是第二类换元法.即⎰f(x)dx={⎰f[ϕ(t)]ϕ’(t)dt})(1X=ϕ.t-为了包管上式成立,除被积函数应消失原函数之外,还应有原函数t=ϕ1-(x)消失的前提,给出下面的定理.定理2 设x=ϕ(t)是单调,可导的函数,并且ϕ‘(t )≠0.又设f[ϕ(t)]ϕ’(t)具有原函数F (t ),则⎰f(x)dx=⎰f[ϕ(t)]ϕ’(t)dt=F(t)+C=F[ϕ1-(x)]+C个中ϕ1-(x )是x=ϕ(t )的反函数.三.经常应用积分公式1 根本积分公式(1)⎰kdx=kx+C(k 是常数); (2)⎰x udx=1u x 1u +++C(u ≠-1);(3)⎰xdx =ln x+C; (4)⎰2x 1dx +=arctanx+C;(5)⎰2x 1dx -=arcsinx+C; (6)⎰cosxdx=sinx+C;(7)⎰sinxdx=-cosx+C ;(8)⎰x 2cos dx=⎰sec 2xdx=tanx+C;(9)⎰xdx 2sin =⎰csc2xdx=-cotx+C;(10)⎰secxtanxdx=secx+C;(11)⎰cscxcotxdx=-cscx+C; (12)⎰e xdx=e x+C;(13)⎰a xdx=e x+C; (14)⎰shxdx=chx+C;(15)⎰chxdx=shx+C. (16)⎰tanxdx=-ln cosx +C;(17)⎰cotxdx=lnsinx+C;(18)⎰secxdx=ln tanx secx ++C; (19)cscxdx=ln xcot cscx -+C;(20)⎰22x a dx +=ax x lna 1+-a +C;(21)⎰22x a dx -=arcsinax +C;(22)⎰22x a dx+=ln(x+22a x ++C;(23)⎰22ax dx-=ln22a x x -++C.四.解不定积分的根本办法四.求不定积分的办法及技能小汇总~1.应用根本公式.(这就不久不多说了~)2.第一类换元法.(凑微分)设f(μ)具有原函数F(μ).则 个中)(x ϕ可微.用凑微分法求解不定积分时,起首要卖力不雅察被积函数,查找导数项内容,同时为下一步积分做预备.当其实看不清晰被积函数特色时,无妨从被积函数中拿出部分算式求导.测验测验,或许从中可以得到某种启发.如例1.例2: 例1:⎰+-+dx x x x x )1(ln )1ln(【解】)1(1111)'ln )1(ln(+-=-+=-+x x x x x xC x x x x d x x dx x x x x +-+-=-+-+-=+-+⎰⎰2)ln )1(ln(21)ln )1(ln()ln )1(ln()1(ln )1ln(例2:⎰+dx x x x2)ln (ln 1【解】x x x ln 1)'ln (+=3.第二类换元法:设)(t x ϕ=是单调.可导的函数,并且)(')]([.0)('t t f t ϕϕϕ又设≠具有原函数,则有换元公式第二类换元法主如果针对多种情势的无理根式.罕有的变换情势须要熟记会用.重要有以下几种:4.分部积分法.公式:⎰⎰-=νμμννμd d分部积分法采取径直的技能,规出亡点,挑轻易积分的部分先做,最终完成不定积分.具体拔取νμ、时,平日基于以下两点斟酌:(1)下降多项式部分的系数 (2)简化被积函数的类型举两个例子吧~! 例3:dx xx x ⎰-⋅231arccos【解】不雅察被积函数,拔取变换x t arccos =,则 例4:⎰xdx 2arcsin【解】⎰⎰--=dx xx x x x xdx 22211arcsin 2sin arcsin上面的例3,下降了多项式系数;例4,简化了被积函数的类型.有时,分部积分会产生轮回,最终也可求得不定积分. 在⎰⎰-=νμμννμd d 中,νμ、的拔取有下面简略的纪律:将以上纪律化成一个图就是:5.几种特别类型函数的积分.(3)有理函数的积分有理函数)()(x Q x P 先化为多项式和真分式)()(*x Q x P 之和,再把)()(*x Q x P 分化为若干个部分分式之和.(对各部分分式的处理可能会比较庞杂.消失⎰+=nn x a dx I )(22时,记得用递推公式:121222)1(232))(1(2----++-=n n n I n a n a x n a x I )例5:dxx x x x x ⎰+--+223246)1(24【解】=++-++=+--+223222346223246)1(24)1()1(24x x x x x x x x x x x x 22322)1(241++-+x x x x x故不定积分求得.(2)三角函数有理式的积分全能公式:⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+-=+=2tan 12tan 1cos 2tan 12tan 2sin 222x x x x x x ν化为有理函数可用变换2tan )cos ,(sin )cos ,(sin xt dx x x Q x x P =⎰的积分,但因为盘算较烦,应尽量防止.对于只含有tanx (或cotx )的分式,必化成x xx x sin cos cos sin 或.再用待定系数x b x a x b x a B x b x a A sin cos )sin'cos'()sin cos (++++来做.(3)简略无理函数的积分一般用第二类换元法中的那些变换情势.像一些简略的,应灵巧应用.如:同时消失x x +1和时,可令tx 2tan =;同时消失xx -1和时,可令t x 2sin =;同时消失x x arcsin 12和-时,可令x=sint;同时消失x x arccos 12和-时,可令x=cost 等等.进修完不定积分,认为这部分内容对我们思维的灵巧性请求很大,应当加大习题量,达到见多识广的后果,做完习题留意总结,以及相似标题标整顿.熟记三角函数公式,不定积分根本公式,控制各类求积分的办法.。
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上海工程技术大学教育研究 2/2006不定积分技巧点滴王 萍(上海工程技术大学基础教学学院 上海201620) 摘 要 不定积分比求导运算要困难,如何运用基本的积分方法来解题,却有灵活的方法和巧妙的技巧;本文对不定积分技巧作了初步的归纳,并通过例题作了具体的说明,希望能起到抛砖引玉的作用。 关键词 不定积分;凑微分;分部积分法;待定系数法 不定积分法是高等数学中一个最基本、最重要的运算。然而积分法与微分法相比有着显著的不同:微分法总有一定的法则可循,但积分法并非完全具有一定的法则可依循,这正是积分法的困难之处。积分法的两个基本法则是换元法与分部积分法,这两个法则的运用对于刚开始学习积分法的学生来说,往往感到很困难。另外,虽然几种类型函数(如有理函数、三角有理函数、简单无理函数等)的积分法是有一定法则可循的,但是,从简捷的观点来说,这些通常的方法对具体的积分问题,特别对于一些难题,又往往不一定是最好的方法。因此,如何根据每个积分的具体特点,以简捷的步骤得出结果是很重要的。本文将举一些计算中带技巧性的例子,来说明一些常用的积分技巧;当然这些技巧的掌握,主要还是依赖于熟练的代数与三角知识以及多观察、分析例题,做大量的习题,并从演题的过程中随时吸取经验。 一、换元法 1.凑微分使用凑微分法的难处在于如何“凑”出一个函数的微分。对于这个问题一方面要求熟悉一些常见函数的微分形式,另一方面,对于那些不易观察的,则不妨从பைடு நூலகம்积函数中拿出一个表达式,求其微分,从而决定如何凑微分。例1.求下列不定积分:(1)∫arcsinxx(1-x)dx(2)∫x+1x(1+xex)dx解:(1)分析:由于darcsinx=12x(1-x)dx,故可如下凑微分∫arcsinxx(1-x)dx=2∫arcsinxd(arcsinx)=arcsin2x+C (2)由于d(xex)=ex(x+1)dx,故可用如下解法:∫x+1x(1+xex)dx=∫ex(x+1)xex(1+xex)dx= ∫dxexxex(1+xex)= ∫1xex-11+xexd(xex)= lnxex1+xex+C—83—
2.拆(添)项将被积函数拆(添)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2.求下列不定积分:(1)∫1sin3xcosxdx (2)∫dx(1+ex)2 解:(1)当分母是sinmxcosnx的形式时,常将分子1改写成(sin2x+cos2x),然后拆项进行积分。∫1sin3xcosxdx=∫sin2x+cos2xsin3x+cosxdx= ∫1sinxcosxdx+∫cosxsin3xdx= ∫d(2x)sin2x+∫d(sinx)sin3x= lncsc2x-cot2x-∫12sin2x+C (2)先给分子加一项减一项,再将积分拆项。∫dx(1+ex)2=∫1+ex-ex(1+ex)2dx= ∫dx(1+ex)-∫exdx(1+ex)2= ∫e-xe-x+1dx-∫d(ex+1)(1+ex)2= ln(e-x+1)+11+ex+C 二、有理化将被积函数中的无理函数化为有理函数,是积分常用的手段之一。有理化的方法常常是换元或利用三角恒等变换。例3.求下列不定积分:(1)∫e2x4ex+1dx (2)∫1+sinxsinxdx 解:(1)∫e2x4ex+1dx=∫exd(ex+1)4ex+1・ ex+1=u44∫(u6-u2)du= 4u77-u33+C=47(ex+1)74- 43(ex+1)34+C (2)利用三角公式1+sinx=sinx2+cosx2可将被积函数有理化。∫1+sinxsinxdx=∫sinx2+cosx22sinx2cosx2dx= ∫dx2cosx2+∫dx2sinx2= lnsecx2tanx2+ lncscx2-cotx2+C 三、方程法运用分部积分公式后,有时会出现如下的情况:∫f(x)dx=g(x)+K∫f(x)dx(K≠1)此时可把它看作关于∫f(x)dx的方程,解得:∫f(x)dx=11-Kg(x)+C例4.求∫sec3xdx解:∫sec3xdx=secxd(tanx)= secxtanx-∫tan2xsecxdx= secxtanx-∫(sec2x-1)secxdx= secxtanx+lnsecx+tanx- ∫sec3dx—93—
故可假设sinx+8cosx=A(2sinx+3cosx)+B(2cosx-3sinx)这里A,B为待定系数,比较两端sinx及cosx项的系数,得:2A-3B=13A-2B=8,故A=2,B=1则∫sinx+8cosx2sinx+3cosxdx= ∫2+(2sinx+3cosx)′2sinx+3cosxdx= 2x+ln2sinx+3cosx+C (2)对于型如∫ekx・Pn(x)dx的积分(其中Pn(x)为n次多项式),它的原函数也形如ekx・Qn(x),这里的Qn(x)为某个n次待定多项式。即有:∫ekx・Pn(x)dx=ekx・Qn(x)+C两端求导得:ekx・Pn(x)=kekx・Qn(x)+ekx・Q′n(x)即:Pn(x)=k・Qn(x)+Q′n(x)再比较多项式的系数,求出待定的系数,进而求出积分。设∫x3e2xdx=(B0x3+B1x2+B2x+B3)e2x+C则有:x3=2(B0x3+B1x2+B2x+B3)+(3B0x2+2B1x+B2)比较系数可得: 2B0=12B1+3B0=02B2+2B1=02B3+B2=0,解得 B0=12B1=-34B2=34B3=-38故∫x3e2xdx=12x3-34x2+34x-38e2x+C类似地,对于∫[Pn(x)coskx+Qn(x)sinx]dx的类型(这里Pn(x),Qn(x)为n次多项式),它的原函数类型也是很有规律的,即有∫[Pn(x)coskx+Qn(x)sinx]dx=Sn(x)coskx+Tn(x)sinkx+C (这里Sn(x),Tn(x)是两个n次待定多项式);同样对于∫Pn(x)ax2+bx+cdx型的积分,它的原函数类型也是已知的,即有:∫Pn(x)ax2+bx+cdx= Qn-1(x)ax2+bx+c+ a・∫dxax2+bx+c (这里Qn-1(x)是n-1次待定多项式,α为待定系数)。它们均不需积分,只要经过一些求导及代数运算即可求出积分来。 3.伴侣法有些不定积分,单独考虑时较难积出,倘若构造出另一个不定积分作为伴侣,两个积分同时考虑,则可利用两积分相互之间的良好关联性质,简单地求出不定积分。这种利用“伴侣”求解的方法即所谓“伴侣法”。例8.求下列不定积分:—14—
(1)∫sinxdxasinx+bcosx (2)∫dx1+x4 解:(1)本题可用待定系数法求解,这里介绍用“伴侣法”求解。令T1=∫sinxdxasinx+bcosx,构造伴侣T2=∫cosxdxasinx+bcosx,于是 aT1+bT2=x+C1aT2-bT1=lnasinx+bcosx+C2故得:T1=1a2+b2(ax-bln|asinx+bcosx|)+C(2)本题可用有理函数积分法求解,但计算繁琐。令J1=∫dx1+x4,J2=∫x2dx1+x4则J1+J2=∫1+x21+x4dx= ∫1+1x2x2+1x2dx=∫dx-1xx-1x2+2= 12arctan12x-1x+C1J1-J2=∫1-x21+x4dx= -∫dx+1xx+1x2-2= -122lnx2-2x+1x2+2x+1+C2所以J1=∫dx1+x4=122arctan12x-1x-142lnx2-2x+1x2+2x+1+C求解一个数学问题,要用到若干有关的数学概念、定理、公式,但是怎样运用这些概念、定理和公式来解题,却有许多方法和技巧,尤其是有些高等数学问题要用很巧妙的方法或技巧才能解决,因此要学好高等数学就必须掌握一定的解题方法和技巧。本文仅是对求不定积分的技巧作了初步的探讨,希望能起到抛砖引玉的作用。—24—