不定积分解题方法及技巧总结

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(3)简单无理函数的积分
一般用第二类换元法中的那些变换形式。
像一些简单的,应灵活运用。如:同时出现 时,可令 ;同时出现 时,可令 ;同时出现 时,可令x=sint;同时出现 时,可令x=cost等等。
(4)善于利用 ,因为其求导后不变。
这道题目中首先会注意到 ,因为其形式比较复杂。但是可以发现其求导后为 与分母差 ,另外因为 求导后不变,所以容易想到分子分母同乘以 。
(7)对于 型积分,考虑 的符号来确定取不同的变换。
如果 ,设方程 两个实根为 ,令

可使上述积分有理化。
如果 ,则方程 没有实根,令

可使上述积分有理化。此中情况下,还可以设

至于采用哪种替换,具体问题具体分析。
不定积分解题方法总结
摘要:在微分学中,不定积分是定积分、二重积分等的基础,学好不定积分十分重要。然而在学习过程中发现不定积分不像微分那样直观和“有章可循”。本文论述了笔者在学习过程中对不定积分解题方法的归纳和总结。
关键词:不定积分;总结;解题方法
不定积分看似形式多样,变幻莫测,但并不是毫无解题规律可言。本文所总结的是一般规律,并非所有相似题型都适用,具体情况仍需要具体分析。
1.利用基本公式。(这就不多说了~)
2.第一类换元法。(凑微分)
设f(μ)具有原函数F(μ)。则
其中 可微。
用凑微分法求解不定积分时,首先要认真观察被积函数,寻找导数项内容,同时为下一步积分做准备。当实在看不清楚被积函数特点时,不妨从被积函数中拿出部分算式求导、尝试,或许从中可以得到某种启迪。如例1、例2:
例1:
【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。
当n为偶数时,若令 ,则 ,于是
已转化成多项式的积分。
类似地, 可通过代换 转化成有理函数的积分。
当n为奇数时,利用分部积分法来求即可。
4.当有x与三角函数相乘或除时一般使用分部积分法。
5.几种特殊类型函数的积分。
(1)有理函数的积分
有理函数 先化为多项式和真分式 之和,再把 分解为若干个部分分式之和。(对各部分分式的处理可能会比较复杂。出现 时,记得用递推公式: )
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
(5)某些题正的不行倒着来
这道题换元的思路比较奇特,一般我们会直接使用 ,然而这样的换元方法是解不出本题的。我概括此类题的方法为“正的不行倒着来”,当 这类一般的换元法行不通时尝试下 。这种思路类似于证明题中的反证法。
(6)注意复杂部分求导后的导数
注意到:
本题把被积函数拆为三部分: , 的分子为分母的导数, 的值为1, 的分子为分母因式分解后的一部分。此类题目出现的次数不多,一般在竞赛中出现。
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:
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。
1.有理真分式化为部分分式之和求解
①简单的有理真分式的拆分
②注意分子和分母在形式上的联系
此类题目一般还有另外一种题型:
2.注意分母(分源自文库)有理化的使用
例5:
【解】
故不定积分求得。
(2)三角函数有理式的积分
万能公式:
的积分,但由于计算较烦,应尽量避免。
对于只含有tanx(或cotx)的分式,必化成 。再用待定系数 来做。(注:没举例题并不代表不重要~)
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)
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。
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