不定积分计算方法的总结论文
不定积分计算方法的归纳小结
㊀㊀㊀123㊀㊀不定积分计算方法的归纳小结不定积分计算方法的归纳小结Һ栾金凤㊀(内蒙古体育职业学院,内蒙古呼和浩特㊀010000)㊀㊀ʌ摘要ɔ不定积分的计算是积分学内容常用的基本工具.除了多做题以外,如何方便快捷地提升学生计算不定积分的能力呢?这是一线教师,教材编写工作者,以及各类参考书编写工作者一直思考的问题.为此,本文提出了计算不定积分的结论1㊁结论2㊁结论3㊁结论4和结论5.这些结论不仅通俗易懂,而且方便记忆,并且每个结论对应一个典型的例子.笔者希望本文对学生解题水平能力的提升和一线教师的教学工作有所帮助.ʌ关键词ɔ高等数学;不定积分;被积函数;原函数以函数作为主要研究对象的高等数学课程是大部分高等院校的必修基础课程之一,也是多数报考理工科专业的考研学生必考的学科.高等数学建立在初等数学的基础上,首先研究函数的极限,计算极限的方法,然后应用极限先后分别给函数的连续性㊁间断点㊁函数的导数㊁微分和积分下了定义和推导出了它们的性质㊁计算公式和定理.在某区间上定义的连续函数一定存在原函数,不定积分只是积分学中寻找原函数的一种常用的主要工具.计算不定积分最简便快捷的方法是使用计算机的数学软件,如MATLAB数学软件㊁maple数学软件㊁mathematic数学软件等,学生只需懂得数学软件的命令程序,便能很快且准确地计算出被积函数所对应的原函数.然而,从实际情况出发,一方面学生往往面临的是考试,另一方面一线教师往往面临的是板书(或PPT)教学,他们只能用手算.另外,学生只有很好地掌握了不定积分的计算技巧和方法才能计算出原函数,才能掌握后续应用牛顿 莱布尼茨公式求定积分㊁二重积分㊁三重积分㊁两类曲线积分和两类曲面积分的方法.可见,不定积分是积分学的常用的基本工具.然而,不定积分的被积函数的表达式多种多样,课本上通常会介绍第一类换元法,第二类换元法,分部积分法,有理函数积分法,积分表的使用等.总之,由于被积函数种类多,计算不定积分的方法不确定,因此,初学者做不定积分题时往往会出现以下的问题:当看到被积函数时,不知用什么方法,无从下手;计算不定积分时,起初方法不对,这样不仅导致运算烦琐,计算量增大,而且还得不出原函数.解决这些问题,只靠盲目做题显然是行不通的,目前归纳总结是最有效的办法.笔者根据多年的教学经验,以结论的形式提出五个通俗易懂㊁简明扼要的求解不定积分题的归纳小结方法,与同行分享.结论1㊀当被积函数表达式中含有x,3x等无理式时,通常首先进行变量代换,把无理式变成有理式,然后进行积分运算例1㊀计算不定积分ʏdx(x+3x)x.解题分析㊀被积函数中不仅含有x,而且含有3x,令x=t3,则3x=t2,此时可以把两个无理式变成有理式.解㊀令x=t6(t>0),则dx=6t5dt.ʏdx(x+3x)x=ʏ6t5dt(t3+t2)t3=6ʏdtt+1=6ln(t+1)+C(由于x=t6,因此把t=6x代入上式)=6ln(6x+1)+C.除此之外,如果被积函数中含有a2-x2,那么可作变量代换x=asint去掉根号;如果被积函数中含有x2+a2,那么可作变量代换x=atant去掉根号;如果被积函数中含有x2-a2,那么可作变量代换x=asect去掉根号.这些总结在多数高等数学课本中出现过,这里就不再赘述.结论2㊀当被积函数表达式为基本初等函数乘积时用分部积分法例2㊀计算不定积分ʏeaxsinbxdx(aʂ0).解题分析㊀被积函数是指数函数eax和正弦函数sinbx的乘积,因此用分部积分法.解㊀ʏeaxsinbxdx=1aʏsinbxdeax(首先,用一次分部积分法)=1aeaxsinbx-baʏeaxcosbxdx=1aeaxsinbx-ba2ʏcosbxdeax(然后,再用一次分部积分法)=1aeaxsinbx-ba2eaxcosbx-b2a2ʏeaxsinbxdx,㊀㊀㊀㊀㊀124㊀上述等式左㊁右两端都出现ʏeaxsinbxdx,移项整理,得ʏeaxsinbxdx=asinbx-bcosbxa2+b2eax+C.除此之外,一些不定积分题的被积函数需要首先通过变量代换后把被积函数化简为基本初等函数的乘积,然后再用分部积分法,如ʏarctanxdx,ʏe3x+1dx等.结论3㊀被积函数为分式结构,分母复杂,通过变量代换后变得简单些例3㊀计算不定积分ʏdxx(x+1)3(x>0).解题分析㊀被积函数1x(x+1)3的分母x(x+1)3比较复杂,为此,令x=tan2t0<t<π2(),代入被积函数表达式,可以把复杂的分母去掉.解㊀令x=tan2t,则dx=2tantsec2tdt,ʏdxx(x+1)3=2ʏtantsec2ttantsec3tdt=2ʏcostdt=2sint+C.由于x=tan2t,因此把sint=x1+x代入上式,得原式=2x1+x+C.除此之外,多数不定积分的被积函数经过化简分母后,分母同样会保留,如ʏdxex+e-x,ʏx2(x+2)3dx等.结论4㊀被积函数为幂函数xn(xɪZ+)和正弦函数㊁余弦函数或指数函数乘积时,以降低幂函数次数的方式采用分部积分法例4㊀计算不定积分ʏx2exdx.解题分析㊀被积函数是幂函数x2和指数函数ex的乘积,用分部积分法只能采用降低幂函数次数的方式.解㊀ʏx2exdx=ʏx2dex(首先,用一次分部积分法)=x2ex-2ʏxexdx(上述被积函数由x2ex变为xex,幂函数的次数降低一次)=x2ex-2ʏxdex(然后,再用一次分部积分法)=x2ex-2xex-ʏexdx()(上述被积函数由xex变为x0ex,幂函数的次数又降低一次)=ex(x2-2x+2)+C.除此之外,如ʏxnsinxdx,ʏxncosxdx等形式的不定积分只能以降低幂函数次数的方式采用分部积分法.结论5㊀被积函数为幂函数xn(xɪZ+)和对数函数㊁反三角函数乘积时,以增加幂函数次数的方式采用分部积分法例5㊀计算不定积分ʏx2lnxdx.解题分析㊀被积函数是幂函数x2和对数函数lnx的乘积,用分部积分法只能采用增加幂函数次数的方式.解㊀ʏx2lnxdx=13ʏlnxdx3(x2lnxdx=13lnxdx3,幂函数的次数升高,应用分部积分法)=13x3lnx-13ʏx2dx=13x3lnx-19x3+C.除此之外,如ʏxnarcsinxdx,ʏxnarctanxdx等形式的不定积分只能以增加幂函数次数的方式采用分部积分法.数学题本身具有灵活性㊁多样性的特点,有些题需用综合上述五个结论中的若干个才能计算出原函数.这就需要学生通过做题来灵活体验.结束语本文建立在高等数学教材的基础上.本文给出了五个结论及与其相应的典型例子,以归类的形式介绍了解不定积分题的若干容易掌握的方法.学生在记住基本积分表,掌握两类换元积分法,分部积分法和有理函数积分法的基础上,继续掌握本文的五个结论,并通过勤练,很容易就能达到求解中等难度或者偏难的不定积分题的水平.对于大学生或者考研的学生来说,他们掌握了本文就在积分学中获得了寻找原函数的有力工具.学无止境,本文作者将在以后的工作中继续探究求解不定积分的方法.ʌ参考文献ɔ[1]同济大学数学系.高等数学(第七版)[M].北京:高等教育出版社,2014.[2]刘海军.高等数学(上册)[M].北京:中国农业出版社,2019.[3]宋显花.几类三角函数的不定积分[J].高等数学研究,2018(06):16-19.[4]徐英杰,范海宁.一类有理函数不定积分的求解[J].数学学习与研究:教研版,2020(10):6-7.。
不定积分的求解方法论文
不定积分的求解方法论文标题:不定积分的求解方法综述摘要:不定积分是微积分中的重要概念,用于求解函数的原函数。
本文对不定积分的求解方法进行综述,旨在系统地介绍现有的主要方法,并分析其优缺点。
具体而言,本文将介绍基本积分法、代换法、分部积分法和特殊函数法等常用的不定积分解法。
此外,还将介绍近代数学中对不定积分的一些研究成果,如级数法和微分方程法。
通过对这些方法的比较与分析,读者能够全面了解不定积分的求解方法,为实际问题的求解提供参考。
1.引言不定积分作为微积分的基本工具,广泛应用于数学、物理学、工程学等领域。
通过求解不定积分,我们可以得到函数的原函数,进而求解定积分和解微分方程等问题。
2.基本积分法基本积分法是最基础、最直接的不定积分求解方法。
该方法利用已知的函数导数的求导公式,例如多项式函数、指数函数、三角函数等的积分求解方法。
通过运用这些积分公式,我们可以将一个复杂的函数积分化简为基本函数的积分。
基本积分法虽然简单易用,但只适用于特定的函数类型,对于一些复杂的函数求解效果不佳。
3.代换法代换法又称变量代换法,它通过引入新的变量,将原函数变换为一个新的函数,从而简化积分的求解过程。
其中,常用的代换方法有三角代换法、倒代换法、指数代换法等。
代换法具有广泛的适用性,能够处理多种类型的函数,但正确的选择代换变量对求解结果有重要影响。
4.分部积分法分部积分法是求解不定积分中常用的一种方法,它是利用求导运算和乘法法则的逆过程。
分部积分法的基本思想是将一个积分转化为另一个积分,通过迭代应用该法则可以逐步简化函数的积分形式。
分部积分法适用于求解两个函数相乘的积分,但对于一些特殊函数而言,需要进行适当的改写。
5.特殊函数法特殊函数法是针对一些特殊函数形式的不定积分求解方法。
常见的特殊函数包括反三角函数、双曲函数、对数函数等。
这些函数具有特殊的性质和积分公式,通过熟练掌握它们的性质和技巧,可以更高效地求解不定积分。
不定积分毕业论文
笫二换元积分法并不是单纯的复合函数求导的逆过程,也涉及到反函数求导 定理.第二积分换元法,主要应用于讣算无理根式的不定积分.针对此类含根式的 不定积分,该方法可设法消去根号,将其转化为简单函数的不定积分.
函数"、”的选择原则:
(l)lllv计算”要容易求得(应用分部积分公式的前提);
m\vdu需比更容易导出(应用分部积分公式的LI的)[4].
1J此(x)aLtdx,JPn(a)sin如v类型积分.巴(x)是关于x的"次多项式,a> 0;其中 ,产,sind所表示的是指其代表的一类函数*是常数.取" =P”(x).
2.3计算某些无理根式的不定积分14
2.4计算分段函数的不定积分16
参考文献17
英文摘要、关键字18
不定积分的计算方法及拓展
数学与信息科学学院数学与应用数学
指导教师
作者
摘要:不定积分在数学分析学科中的占据着重要地位•不定积分是计算微分 的逆运算,是讣算函数定积分运算的基本前提,是一种处理具体应用如,物理学运 动、液体流速等,经济学函数数量统计,以及儿何学上曲线、曲面等问题的重要途 径.本文主要阐述了三种常用的计算方法和四类特殊函数的不定积分讣算方法.
角军:/ =x\]x2+a-fdx,由于J£dx = I-ai#_,
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总结不定积分的求解方法
总结不定积分的求解方法不定积分在微积分中是一个十分重要且常见的概念,它主要用于求解函数的原函数。
对于一些简单的函数,我们可以很容易地求解其不定积分,但是对于复杂的函数,则需要运用一些特定的方法来求解。
下面我们将总结一些常用的方法来求解不定积分。
首先,我们要介绍的是基本求积法。
基本求积法是求解不定积分最基础的方法,它主要是根据导数的反函数关系来进行求解。
通过观察导数的形式,我们可以大致猜测出原函数的形式,然后验证是否正确。
这种方法主要适用于一些简单的函数,例如多项式函数、三角函数等。
其次,我们要介绍的是换元积分法。
在求解一些复杂函数的不定积分时,常常可以通过进行合适的变量替换来简化问题。
这种方法也被称为反链法,其思想是通过引入新的变量,使得原函数的形式更容易求解。
在使用换元积分法时,我们需要注意选择合适的变量替换,以及如何求解替换后的函数的导数。
另外,我们还要介绍的是分部积分法。
分部积分法是求解不定积分中常用的一种方法,其公式为\int u \, dv = uv - \int v \, du。
通过选择合适的u和dv,我们可以将原函数转化为另一种形式,从而更容易求解。
在使用分部积分法时,我们需要注意选择合适的u和dv,以及如何求解du 和v。
此外,我们还要介绍的是三角代换法。
三角代换法是求解含有平方根的不定积分中常用的一种方法。
通过引入三角函数,我们可以将含有平方根的函数转化为三角函数的形式,从而更容易求解。
在使用三角代换法时,我们需要注意选择合适的三角函数替换,以及如何转化原函数。
最后,我们要介绍的是有理函数的分解法。
在求解有理函数的不定积分时,通常需要将有理函数进行部分分式分解。
通过将分式展开为更简单的形式,我们可以更容易地求解原函数。
在使用有理函数的分解法时,我们需要注意如何进行合适的分解,以及如何求解每一部分的不定积分。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,求解不定积分是微积分中的重要内容,我们可以通过基本求积法、换元积分法、分部积分法、三角代换法和有理函数的分解法等多种方法来进行求解。
关于不定积分计算的总结
关于不定积分计算的总结不定积分是微积分中的重要内容,是求函数的原函数或者反函数的一种方法。
在不定积分的计算中,我们常常使用的有基本积分公式、换元法、分部积分法等方法。
下面是对不定积分计算的总结以及一些常用的技巧和注意事项。
1.基本积分公式在不定积分的计算中,经常用到一些基本积分公式,如常数积分公式、幂函数积分公式、三角函数积分公式、指数函数积分公式等。
熟练掌握这些基本积分公式对于不定积分的计算是非常有帮助的。
2.换元法换元法是不定积分计算中最常用的一种方法。
当不定积分中的被积函数是合成函数时,我们可以通过换元法将其转化为一个简单的积分。
常见的换元法包括代数换元法和三角换元法。
代数换元法指的是将一个复杂的函数使用一个变量替换,使得原函数化为一个简单函数的不定积分。
例如,当我们遇到形如∫f(ax+b)dx时,我们可以令u=ax+b,然后通过求导得到dx=du/a,从而将原函数化为∫f(u)du/a。
三角换元法指的是将一个复杂的函数使用三角函数替换,通过使用三角函数的性质来简化计算。
例如,当我们遇到形如∫f(x)√(a^2-x^2)dx 时,我们可以令x=a*sin(u),然后通过三角函数的关系式sin^2(u)+cos^2(u)=1得到√(a^2-x^2)=a*cos(u),从而将原函数化为∫f(a*sin(u))*a*cos(u)du。
3.分部积分法分部积分法是不定积分中的另一种常用方法。
当不定积分中的被积函数是一个积的形式时,我们可以通过分部积分法将其转化为一个简单的积分。
分部积分法的公式为∫u*dv = u*v - ∫v*du,其中u和v分别是原函数中的两个因子。
通过不断应用这个公式,我们可以将原函数逐步化简。
4.求解特殊函数在不定积分的计算中,我们常常会遇到一些特殊的函数,例如指数函数、对数函数和三角函数的混合函数等。
对于这些特殊函数,我们需要掌握它们的一些特殊性质和积分公式。
例如,指数函数e^x、对数函数ln(x)以及三角函数sin(x)和cos(x)的不定积分公式。
不定积分总结范文
不定积分总结范文不定积分是微积分中的重要概念之一,它是定积分的逆运算。
在这篇文章中,我们将对不定积分进行详细总结,包括不定积分的定义、性质、基本公式和常用方法等内容。
一、不定积分的定义不定积分是函数积分的一种形式,也被称为原函数。
设函数f(x)在区间[a,b]上连续,函数F(x)在[a,b]上可导,如果对于[a,b]上任意一点x,都有F'(x) = f(x),则称F(x)为f(x)在[a,b]上的一个原函数。
记作F(x) = ∫f(x)dx + C,其中C为常数,称为不定积分常数。
不定积分的定义表达了函数F(x)是函数f(x)在[a,b]上的一个原函数的概念,可以理解为对函数f(x)所做的积分运算到一些常数C值时结束。
二、不定积分的性质1. 线性性:对于任意常数a和b,以及两个函数f(x)和g(x),有∫[a,b](af(x) + bg(x))dx = a∫[a,b]f(x)dx + b∫[a,b]g(x)dx。
2. 积分与极限运算的交换性:如果函数f(x)在[a,b]上连续,F(x)是f(x)在[a,b]上的一个原函数,则∫[a,b]f(x)dx = F(b) - F(a)。
3. 换元积分法:设u = g(x)是一个可导函数,且f(g(x))g'(x)是连续函数,将∫f(g(x))g'(x)dx进行换元,可以得到∫f(g(x))g'(x)dx =∫f(u)du。
三、基本公式1. 幂函数的不定积分:∫x^a dx = (x^(a+1))/(a+1) + C,其中a不等于-12. 三角函数的不定积分:∫sin(x) dx = -cos(x) + C,∫cos(x) dx = sin(x) + C,∫sec^2(x) dx = tan(x) + C。
3. 指数函数的不定积分:∫e^x dx = e^x + C。
4. 对数函数的不定积分:∫(1/x) dx = ln,x, + C。
不定积分的论文
- 1 -不定积分计算的各种方法广东石油化工学院高州师范学院312数学(2)班 蓝俊杰 【摘要】 本文简单介绍不定积分的性质,分析常见不定积分各种求解方法:直接积分法(公式法)、第一换元积分法、第二换元积分法(三角代换、倒代换、去根号法)、分部积分法,并且结合实例加以讨论分析,寻找快捷简便的解题方法。
【关键词】 不定积分 换元法 三角代换 倒代换 去根号法 分部积分法不定积分是《数学分析》中的一个重要内容,它是学习定积分、广义积分、重积分、曲线积分及各种有关积分函数的基础,因此,掌握不定积分的计算是非常重要的,但是求不定积分没有固定的方法,要根据题型的特点采取不同的方法,同一道题会有不同的解法,是数学分析学习是的一个难点。
本文对不定积分的求解方法进行了总结。
一、不定积分的定义与性质定义1:设()f x , x I ∈,若存在函数()F x ,使得对任意x I ∈均有()()F x f x '=或()()dF x f x dx =,则称()F x 为()f x 的一个原函数。
显然,若f(x)存在原函数,则它的原函数有无穷多个,不同的原函数只相差一个常数。
定义2:()f x 的全部原函数称为()f x 在区间I 上的不定积分,记为()()f x dx F x C =+⎰由[1],若f(x)在区间I 上连续,则f(x)必定存在原函数。
2.不定积分的运算性质- 2 -[]1.()()()()f x g x dx f x dx g x dx αβαβ+=+⎰⎰⎰2.()();()()f x dx f x d x dx f x dx '⎡⎤==⎣⎦⎰⎰ 3.'()),()F x dx F x c dF x F x c =+=+⎰⎰(()二、直接积分法(公式法)利用不定积分运算性质、代数公式、三角函数公式及基本公式从而直接求出不定积分,这种方法就是直接积分法(另称公式法)本积分公式如下:10dx c =⎰().; 7kdx kx C =+⎰();112,11uu x dx x u u +=≠-+⎰(); 8ln dx x C x=+⎰(); 3sin cos xdx x c =-+⎰();9cos sin dx x c =+⎰(); 214arctan 1dx x C x =++⎰();(10)arcsin ;x C =+ 215tan cos dx x C x =+⎰(); 21(11)cot ;sin dx x C x=-+⎰ 6x x xe d e C =+⎰(); 下面具体举例加以讨论:例:2.1.1求不定积分 32(4253)x x x dx -++⎰解:原式=34x dx ⎰-22x dx ⎰+5xdx ⎰+3dx ⎰=43x dx ⎰-22x dx ⎰+5xdx ⎰+3dx ⎰=.43225332x x x x c -+++注:计算多项式的不定积分时,可用不定积分运算性质[1][]()()()()f x g x dx f x dx g x dx αβαβ+=+⎰⎰⎰进行计算。
不定积分的求解方法论文
不定积分的求解方法论文Title: Methods for Solving Indefinite IntegralsAbstract:Keywords: indefinite integrals, antiderivative, direct integration, substitution, integration by parts, partial fractions.1. Introduction (Approximately 150 words)2. Direct Integration (Approximately 250 words)Direct integration, also known as the power rule, is a basic method for solving indefinite integrals. This technique involves applying the power rule backward by increasing the power of the term inside the function. The paper explains the process step-by-step and provides examples to elucidate the method. Additionally, it showcases situations where direct integrationis particularly efficient or fails to yield a solution. By the end of this section, readers will have a solid understanding of the direct integration method.3. Substitution (Approximately 300 words)4. Integration by Parts (Approximately 300 words)Integration by parts is a useful method employed when solving indefinite integrals involving products of functions. It utilizes the product rule of derivatives to rewrite the integralin terms of another set of functions. This paper walks readers through the integration by parts process and provides clear examples to demonstrate the technique. Additionally, it highlights scenarios where integration by parts is most effective and addresses any limitations it may have. By the end of this section, readers should have a firm grasp of the integration by parts method.5. Partial Fractions (Approximately 300 words)6. Conclusion (Approximately 100 words)。
不定积分计算的各种方法论文.doc
不定积分计算的各种方法广东石油化工学院高州师范学院312数学(1)班梁多彬【摘要】本论文将要介绍常见的不定积分的各种计算方法以及某些特殊不定积分的求解方法,如:直接积分法(公式法)、分部积分法、换元积分法(第一换元积分法和第二换元积分法)、以及一些特殊函数的积分技巧与方法(有理函数的不定积分以及简单无理函数与三角函数的不定积分),并将结合例题探讨快捷方便的解题方法。
【关键词】不定积分直接积分法分部积分法换元积分法有理函数不定积分简单无理函数与三角函数有理式的不定积分一、引言不定积分是《数学分析》中的一个重要内容,它是定积分、广义积分,瑕积分、重积分、曲线积分以及各种有关积分的基础,掌握不定积分的计算方法对于学习这些后续内容具有重要意义。
不定积分的解法不像微分运算有一定的法则,它需要根据不同的题型特点采用不同的解法,因此积分运算比起微分运算来,方法更多样,技巧性更强。
下面将不定积分的各种计算方法分类归纳,以便于更好的掌握、运用。
二、不定积分的概念定义:函数f(x)在区间I的所有的原函数()()RF∈xCC+称为函数f(x)的不∀定积分,表为⎰+=C x F dxx f )()( ()()('x f x F =,C 为积分常数),其中∫称为积分符号,x 称为积分变量,f(x)称为被积函数,f(x)dx 称为被积表达式,C 称为积分常数。
在这里要特别注意:一个函数的不定积分既不是一个数,也不是一个函数,而是一个函数族。
列如:at at =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'221,而⎰+=C at atdt 221; ()x x cos sin '=,而⎰+=C x xdx sin cos ;2'331x x =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛,而⎰+=C x dx x 3231. 这也就是说:()⎰)(dx f dx和⎰dx x f )('是不相等的,即前者的结果是一个函数,而后者是无穷多个函数,所以,在书写计算结果时一定不能忘记积分常数。
不定积分解题方法及技巧总结
欢迎阅读⎰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):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t 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t 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:⎰⎰-=νμμννμd d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νμ、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:dx xx x ⎰-⋅231arccos【解】观察被积函数,选取变换x t arccos =,则 例4:⎰xdx 2arcsin 【解】⎰⎰--=dxx xx x x xdx 22211arcsin 2sin arcsin当m 为奇数时,可令x u cos =,于是()⎰⎰⎰----=-=du u ux xd x dx x x n m nm n m 21211cos cos sin cos sin ,转化为多项式的积分当n 为奇数时,可令x u sin =,于是()⎰⎰⎰---==du u u x xd x xdx x u mn mnm21211sin cossincos sin,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。
不定积分求解方法毕业论文设计
不定积分求解方法毕业论文设计
一、引言
随着物理学研究及新技术的发展,对不定积分的研究也变得愈加重要。
不定积分是微积分的一种,其中的积分变量与积分常数可以用不同的方法
求解积分,也叫做非线性积分。
不定积分求解的常用方法有曲线拟合法、
拉普拉斯变换法、对偶变换法、拉格朗日变换法、函数表法、高斯积分以
及展开变换法等。
本次设计中,将介绍不定积分的求解方法,并结合具体
的例子,分析不定积分的各种求解方法,对比不定积分的求解方法的优劣,最后得出求解不定积分的最佳方法。
二、不定积分求解方法
2.1曲线拟合法
曲线拟合法是用拟合曲线来对积分进行近似求解。
拟合的曲线可以是
线性、抛物线、三次曲线等,其中最常用的是二次曲线。
曲线拟合法必须
在精确求解之前,进行较为复杂的拟合工作,得出近似结果,然后再结合
实际情况进行精确求解。
2.2拉普拉斯变换法
拉普拉斯变换法将微分方程变换成拉普拉斯积分变换形式,用拉普拉
斯变换去解决积分。
由于拉普拉斯变换具有明显的特点,能够有效地解决
积分,并且对不定积分的求解具有很大的帮助,广泛应用于物理学、数学
等领域。
2.3对偶变换法。
关于不定积分计算的总结
关于不定积分计算的总结不定积分计算是微积分中的一个重要概念,也是微积分的基础知识之一、通过不定积分的计算,我们可以求出一个函数的原函数,也就是它的不定积分。
在实际问题中,不定积分的计算可以帮助我们求解各种问题,比如确定连续函数的面积、曲线的弧长等等。
不定积分计算主要涉及到两种方法:直接积分法和换元积分法。
下面我将对这两种方法进行详细的总结:一、直接积分法直接积分法就是根据不定积分的基本公式,逐项对各项进行求积分,最终得到函数的原函数。
不同类型的函数需要采用不同的积分方法,比如常数函数、幂函数、三角函数、指数函数等等。
下面我们以一些常用的函数类型为例,介绍不定积分的计算方法:1. 常数函数 a,积分结果为 ax + C∫ a dx = ax + C2.幂函数x^n,积分结果为(n+1)×x^(n+1)+C(n≠-1)∫ x^n dx = (n+1)×x^(n+1) + C (n≠-1)3. 三角函数,如 sin x, cos x, sec x, tan x等,需要根据不定积分法则进行化简4.指数函数,如e^x,其积分结果为e^x+C∫ e^x dx = e^x + C通过以上几种常用的函数类型,我们可以初步了解直接积分法的基本步骤。
在具体计算过程中,我们需要注意常数项、幂函数的次数、三角函数、指数函数等的不同情况,通过对不定积分的基本公式的灵活运用,可以省去繁琐的计算步骤,提高计算效率。
二、换元积分法换元积分法是一种比较复杂但也十分重要的积分方法,通过引入一个合适的变量替代原函数中的变量,从而简化不定积分的计算。
换元积分法适用于很多情况,比如含有根式、三角函数、指数函数、反三角函数等的积分问题。
下面我们以一个简单的例子来介绍换元积分法的基本思想:考虑积分∫ x^2 dx,我们可以引入一个变量 u = x^2,然后对 u 进行求导得到 du = 2x dx,将 x^2 替换为 u,并将 dx 替换为 du/2x,得到新的积分式为∫ (1/2) du,最终求解得到积分结果为 (1/2)u + C = (1/2)x^2 + C。
不定积分的求解方法论文
重庆三峡学院毕业设计〔论文〕题目:归结不定积分的求解方法专业:数学与应用数学年级:2021级学号:202106034208作者:林相群指导老师:吴艳秋〔讲师〕完成时间:2021年5月目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................................................................ I I1 引言 (1)2 不定积分的求解方法 (1)2.1 根本公式法 (1)2.2 分项积分法、因式分解法 (2)2.3 “凑〞微分法〔第一类换元积分法〕 (3)2.4第二类换元积分法 (4)2.5分部积分法 (4)2.6有理函数的积分 (5)3 各种方法所对应的题型 (5)3.1 根本公式法 (5)3.2 分项积分法、因式分解法 (6)3.3 “凑〞微分法〔第一类换元积分法〕 (7)3.4第二类换元积分法 (8)3.5分部积分法 (8)3.6有理函数的积分 (9)4 解决不定积分的一般步骤 (10)致谢 (11)参考文献 (11)归结不定积分的求解方法林相群〔重庆三峡学院数学与统计学院数学与应用数学专业2021级重庆万州 404000〕摘要:不定积分的求解方法在本科阶段可以归为六大类:根本公式法、分项积分法+因式分解法、“凑〞微分法〔第一类换元积分法〕、第二类换元积分法、分部积分法、有理函数的积分法。
当我们看到所求不定积分已经对应了公式表中的某一条时,我们便用“公式法〞求解。
但实际问题一般较为复杂,所以我们都需将原题通过其他方法进行变换,使其满足公式再计算。
“分项积分法+因式分解法〞通过把多项式分解成单项式求积分,但结合三角恒等式,我们可以将高次三角函数降幂,化成容易积分的形式。
当被积函数为复合函数时,我们多考虑换元积分法。
总结归纳不定积分的计算方法
总结归纳不定积分的计算方法不定积分作为微积分课程中的重要内容,是我们日常生活和研究中的重要工具和方法,被广泛应用于物理学、化学、数学、电子学、工程学等多种学科领域。
本文试图从概念到计算应用的全面性角度总结归纳不定积分的计算方法,以便更好地帮助学者理解、掌握其计算方法,促进利用不定积分解决实际问题能力的提高。
一、不定积分概念不定积分,又称为无穷积分,是一种非常重要的积分形式,它是定积分的推广,既可用来求某函数的确定的定积分,也可以用来求不确定的,可以说不定积分的应用范围更广泛。
二、不定积分的计算方法(1)非线性解析法非线性解析法是一种广泛应用的不定积分计算方法,它可以解决各种类型的不定积分,即可以解决有限区间上的不定积分,也可以解决无界区域上的不定积分,这种方法能够有效解决表达式不易于积分的情况。
(2)拉格朗日法拉格朗日法是一种常用的不定积分计算方法,它可以有效解决某一特定问题,并且采用这种方法可以减少计算的复杂度。
在不定积分中,拉格朗日法也有一定的应用。
(3)数值积分法数值积分是一种通用的计算方法,它可以解决绝大多数非线性的不定积分问题,它的计算步骤简单,且比较精确,计算结果准确可靠,这种方法能够实现数值计算和函数拟合,从而解决不定积分问题。
(4)极限法极限法是一种计算不定积分的分析方法,它可以用来求解一类特殊的不定积分,这种方法是基于不定积分极限的变换技术来求解不定积分。
它只能用于一类特殊的不定积分,例如有限范围内的函数积分和无穷范围内的函数积分,这种方法因其计算的结果准确度较高而受到广泛的应用。
三、不定积分的应用不定积分在自然科学和工程科学等多种领域都有着广泛的应用,其中包括工程结构力学、物理力学、电子学、热力学、流体力学等等,它们有助于理解研究物理现象和实际问题。
例如,在力学领域中,为了计算复杂的物理系统的能量和动能,可以采用不定积分的计算方法;在电子学领域中,为了计算某一特定回路的功率损耗,不定积分的应用非常重要;而在热力学领域中,为了计算某一特定反应术系统的热量损耗,不定积分的应用也是十分重要的。
不定积分原理或概念的产生、发展及应用论文
2017第一学期高等数学不定积分原理或概念的产生、发展及应用前言introduction不定积分的计算方法的研究不仅仅是某些经验方法的积累它存在着更多哲学的思辨.它依靠一定的逻辑规则为微积分学科的应用与思辩开拓了新途径,是定积分计算的基础.针对于不定积分的基本概念、原理、性质、运算公式进行总结与整理。
本文结尾对本学期的高数学习进行总结与反思。
不定积分原理不定积分可以看做是导数的逆运算,其结果为一族函数。
根据牛顿-莱布尼茨公式,许多函数的定积分的计算就可以简便地通过求不定积分来进行。
这里要注意不定积分与定积分之间的关系:定积分是一个数,而不定积分是一个表达式,它们仅仅是数学上有一个计算关系。
一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分,也可以存在定积分,而没有不定积分。
连续函数,一定存在定积分和不定积分;若在有限区间[a,b]上只有有限个间断点且函数有界,则定积分存在;若有跳跃、可去、无穷间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。
基本概念、定理、性质在微积分中,一个函数f 的不定积分,或原函数,或反导数,是一个导数等于f 的函数F,即F′ = f。
不定积分和定积分间的关系由微积分基本定理确定。
其中F是f的不定积分。
(1)函数的和的不定积分等于各个函数的不定积分的和;即:设函数及的原函数存在,则(2)求不定积分时,被积函数中的常数因子可以提到积分号外面来。
即:设函数的原函数存在,非零常数,则设F(x)是函数f(x)的一个原函数,我们把函数f(x)的所有原函数F(x)+ C(其中,C为任意常数)叫做函数f(x)的不定积分,又叫做函数f(x)的反导数,记作∫f(x)d x或者∫f(高等微积分中常省去d x),即∫f(x)d x=F(x)+C。
其中∫叫做积分号,f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)d x叫做被积式,C叫做积分常数或积分常量,求已知函数的不定积分的过程叫做对这个函数进行不定积分。
不定积分的积分方法论文
不定积分的积分方法论文不定积分的积分方法论文不定积分的积分方法论文【1】摘要:在高职高专院校高等数学的不定积分章节的学习中,有三种积分方法,分别是第一类换元积分法,第二类换元积分法和分部积分法.部分学生在积分运算中,对积分方法的选择不知如何着手.针对这种现象,本文对三种积分方法加以总结,以便学生对积分方法能更好地掌握.关键词:不定积分换元积分法分部积分法一、第一类换元积分法定理1(第一类换元积分法)设f(u)具有原函数,u=φ(x)可导,则有换元积分公式f[φ(x)]φ′(x)dx=[f(u)du].第一类换元积分公式实质上就是:f[φ(x)]φ′(x)dx=f[φ(x)]d[φ(x)].第一类换元积分公式在运用过程中,应用的关键是确定新的积分变量φ(x),那么如何确定φ(x)?方法有如下两种.1.通过对所求不定积分中被积函数的观察,发现函数中既含有φ(x)又含有φ′(x),则我们就可以猜测出新的积分变量为φ(x).例如:求dx分析:所求不定积分的被积函数为,因为(lnx)′=,所以我们可以把看做lnx,则新的积分变量φ(x)=lnx.解:dx=[lnx]dx=lnxd[lnx]=lnx+C2.通过对所求不定积分的观察,猜测出所要运用的基本积分公式,基于这个公式确定新的积分变量φ(x).例如:求sin3xdx分析:所求不定积分为sin3xdx,观察后发现我们所用的基本积分公式为sinxdx=-cosx+C,但是所求积分的被积函数不是sinx而是sin3x,我们可以把3x看做一个整体,就是新的积分变量φ(x),即φ(x)=3x.解:sin3xdx=[sin3x]3dx=[sin3x]d[3x]=[sin3x]d[3x]=-cos3x+C二、第二类换元积分法定理2(第二类换元积分法)设函数x=φ(t)单调,可导,且φ′(t)≠0,f[φ(t)]φ′(t)的原函数存在,则有换元积分公式f(x)dx=[f[φ(t)]φ′(t)dt],其中t=ψ(x)是x=φ(t)的反函数.第二类换元积分公式在何时运用?我认为:重点是解决被积函数中含有“根号”的积分问题.那么在学习中遇到的常见的含有根号的情形有几种呢?我总结了一下共有四种,分别是:;;;.如何消除被积表达式中的根号?做适当变量替换即可,针对以上四种情形具体替换如下:① 对,设t=;② 对,设x=asint;③ 对,设x=atant;④ 对,设x=asect.原来关于x的不定积分转化为关于t的不定积分,在求得关于t的不定积分后,必须代回原变量.在进行三角函数换元时,可由三角函数边与角的关系,作三角形,以便于回代.在使用第二类换元法的同时,应注意根据需要,随时与被积函数的恒等变形、不定积分性质、第一类换元法等结合使用.例如:求dx分析:所求不定积分的被积函数中含有根号,符合上述情形中的第三种,由此我们做替换x=2tant即可.解:dx=•2sectdt=sectdt=ln(sect+tant)+C=ln++C=ln(+x)+C三、分部积分法分部积分公式:udv=uv-vdu或uv′dx=uv-u′vdx(其中u=u(x)与v=v(x)都具有连续导数)分部积分法主要是解决被积函数是两类不同类型函数乘积的不定积分问题.这里我们所说的函数类型指的是反三角函数、对数函数、幂函数、三角函数、指数函数五种基本初等函数.当然在具体应用时被积函数未必是这五种类型,有可能是相似的类型,我们在应用公式前,只需要将所求的不定积分运用其他的积分方法适当变形转化为这五种函数即可.应用分部积分公式的关键是确定公式中的u和v′,如何确定它们?可按照反三角函数、对数函数、幂函数、三角函数、指数函数的顺序(即“反、对、幂、三、指”的顺序),把排在前面的那类函数选作u,而把排在后面的那类函数选作v′.例如:求xsinxdx分析:不定积分中的被积函数xsinx为两类不同类型的函数乘积,所以我们就要应用分部积分法,其中u为x,v′为sinx,则u′=1,v=-cosx把上述四项代入公式即可.解:xsinxdx=-xcosx--cosxdx=-xcosx+sinx+C小结:我们学习以上三种积分方法的目的就是要把我们所计算的不定积分问题转化为我们所熟悉的基本积分公式来处理,当然,这些积分方法在运用时往往不是单独使用,大多数情形下都是混合使用,甚至要多次使用.参考文献:[1]同济大学,天津大学,浙江大学,重庆大学编.高等数学.高等教育出版社,2004.6,第2版.[2]周金玉.高等数学.北京理工大学出版社,2009.8,第1版.[3]陈传樟等.数学分析.高等教育出版社,1983.7,第2版.不定积分计算方法的思考【2】摘要:本文通过分析不定积分计算教与学中的困难,提出老师和学生要注意的问题,并对几种常用方法作了分析。
不定积分的积分方法论文
不定积分的积分方法论文摘要:不定积分是微积分的重要内容,它是求函数的原函数的方法。
本文将介绍不定积分的基本概念,以及常用的不定积分方法,包括换元积分法、部分分式分解法、分部积分法和特殊函数积分法。
通过对这些方法的理解和应用,能够更好地求解不定积分问题。
一、引言不定积分是微积分的重要内容之一,它与定积分密切相关,可以用于计算曲线的长度、曲线下的面积等问题。
与定积分不同的是,不定积分不需要给出积分区间,而是求函数的原函数。
二、不定积分的基本概念三、换元积分法换元积分法是不定积分中最常用的方法之一、首先,我们选取函数内部的一部分作为新的变量,使得原函数变得更加简单,然后对新的变量进行求导。
最后,将原函数用新的变量表示出来,从而完成积分计算。
四、部分分式分解法部分分式分解法适用于分母式为多项式,且次数较高的情况。
通过将分母进行分解,将分数拆成多个简单的部分,再分别求积分,最后将结果合并。
五、分部积分法分部积分法利用求导公式d(uv)/dx=u(dv/dx)+v(du/dx),将积分转化为求导的过程。
通过选取u和dv/dx,使得积分结果更加简单化。
六、特殊函数积分法特殊函数积分法是对特殊函数的不定积分方法总结。
例如,三角函数的不定积分、指数函数的不定积分、对数函数的不定积分等等。
对于这些函数,我们可以通过列举一些常用的积分公式来求解积分问题。
七、实例分析通过实例分析,我们可以更好地应用不定积分的方法。
以具体的函数为例,对不同的方法进行比较和选择,找出最简单、最快速的解决方案。
八、总结本文介绍了不定积分的基本概念和常用的积分方法,包括换元积分法、部分分式分解法、分部积分法和特殊函数积分法。
通过对这些方法的理解和应用,我们可以更好地求解不定积分问题。
不定积分是微积分的重要内容,掌握好不定积分的方法对于提高解决问题的能力具有重要意义。
关于不定积分计算的总结
4
4 cos t
1 2x 1 1
2
c
4 3 4x 4x2 4 3 4x 4x2
2x 1
1
c
4 3 4x 4x2 2 3 4x 4x2
②倒代换( x 1 ) 一般用在分子次数低,分母次数高的时候 t
dx
【例 2】求 x (xn 1)
(n 2, n N )
2
x
d
cos
x
1 cos x 2 sin 2 x
1 4
ln
1 1
cos cos
x x
c
②复杂的凑微分问题举例
【例 3】求
cos
cos x(1
2 x sin cos x
x esin
x
dx )
[分析] 复杂部分为 cos x esin x , 而
(cos x esin x ) sin xesin x cos x esin x cos x esin x (cos2 x sin x)
【注】若被积函数含有 ax2 bx c , 要先化为 2 (x) k 2 , 2 (x) k 2 ,
k 2 2 (x), 再做三角代换。
dx
【例 1】求
(2x 1) 3 4x 4x2
解:
dx
dx
2(x 1) 3 4x 4x2 2(x 1) 4 (2x 1)2
2 17 2
28
2
【注】求导至循环.
【例 3】求 x2 arctan xdx
arctan x x2
1 1 x2 1 x3 3