二十四个基本积分公式
基本积分公式表
1 2
u 2x
2x e d (2 x )
1 u e du 2 1 u e C 2 1 2x e C 2
一般情况下: 设 f (u) 有原函数 F (u) , 即 F ' (u) f (u) f (u)du F ( u) C
F ( u ) F [ ( x )] 若u ( x )可导 d F [ ( x )] F ' ( u) ' ( x ) dx f ( u) ' ( x ) f [ ( x )] ' ( x ) F[ ( x )]是 f [ ( x )] ' ( x ) 的原函数 f [ ( x )] ' ( x )dx F [ ( x )] C F ( u) C f ( u)du 这样, 我们就得到下面的定理 :
例20
x (1 x )3 dx . x 11 (1 x )3 dx
例3
sec
2
2
( 3 x 4)dx
1 3
1 sec (3 x 4) d (3 x 4) 3
sec2 (3 x 4) d (3 x 4)
1 3
令u 3 x 4
se c2 u du
1 tan u C 3 1 tan (3 x 4) C 3
例4
x
1 x dx
2
2
1 x
1 2 1 x 2 d (1 x 2 ) 1 令u 1 x 2 u du 2 3 1 2 2 2 3u C 3 3 1 2 1 2 2 u C (1 x ) C 3 3
基本积分公式直接积分法
基本积分公式直接积分法下面是一些常用的基本积分公式:1.常数函数的积分∫kdx = kx + C其中,k为常数,C为常数项。
2.幂函数的积分∫x^nd x = (1/(n+1))x^(n+1) + C,其中,n≠-1,C为常数项。
3.正弦函数的积分∫sinxdx = -cosx + C4.余弦函数的积分∫cosxdx = sinx + C5.指数函数的积分∫e^xdx = e^x + C6.对数函数的积分∫(1/x) dx = ln,x, + C7.倒数函数的积分∫1/(x^2)dx = -(1/x) + C8.基本三角函数的积分∫sec^2xdx = tanx + C以上仅列举了一些基本的积分公式,还有其他很多常用的积分公式可以参考。
当然,还有一些特殊的积分公式,如换元积分法、分部积分法等,可以通过特定的变化方式将复杂的函数转化为易于求解的形式,从而进行积分运算。
在进行直接积分求解时,一般的思路是先根据题目给出的函数,结合各种基本的积分公式进行变形,然后利用积分公式求解,并在最后加上常数项C。
具体步骤如下:1.根据题目给出的函数进行变形,利用一些简单的代数运算将其化简。
2.判断题目给出的函数是否符合基本积分公式中的其中一种形式,如果符合,则可以直接按照相应的基本公式进行求解。
3.如果不符合基本积分公式中的形式,则可以尝试利用一些变形技巧,如换元积分法、分部积分法等,将其转化为符合基本公式的形式。
对于复杂的函数,可能需要多次变形或使用多个变换方法。
4.求解出积分后,需要记得加上常数项C,这是因为积分运算的结果是一个函数的无穷个解,加上常数项C可以表示出所有的解。
需要注意的是,在进行积分运算时,要特别留意函数的定义域,避免出现不可积分的情况。
此外,不定积分求解通常存在多种解法,有时我们可以选择适用性较强的方法,以便更快地求得结果。
总结起来,基本积分公式是求解不定积分时的重要工具,通过利用这些公式,我们可以将一个函数进行积分从而得到其原函数。
积分公式大全范文
积分公式大全范文积分是微积分的重要概念之一,它在数学、物理学、工程学以及其他领域中都有广泛的应用。
在本文中,将介绍一些常见的积分公式,以帮助读者更好地理解和应用积分。
一、基本积分公式1. ∫x^n dx = (x^(n+1))/(n+1) + C,其中C为常数,n为实数,n≠-1这是最基本的积分公式之一,也被称为幂函数积分公式。
基于这个公式,可以计算出许多简单函数的积分。
2. ∫1/x dx = ln,x, + C。
这是最基本的倒数函数积分公式,其中ln表示自然对数。
3. ∫e^x dx = e^x + C。
这是指数函数积分公式,其中e为自然对数的底数。
4. ∫sin(x) dx = -cos(x) + C,∫cos(x) dx = sin(x) + C。
这是三角函数积分公式之一,其中sin和cos分别表示正弦和余弦函数。
5. ∫sec^2(x) dx = tan(x) + C,∫csc^2(x) dx = -cot(x) + C。
这是三角函数的导函数与反函数之间的关系推导出的三角函数积分公式之一二、换元积分公式1. ∫f(g(x))g'(x) dx = ∫f(u) du,其中u=g(x)。
这是换元积分法的基本公式,通过将函数中的u替换为g(x),然后对g(x)进行微分,可以将原函数转化为一个更容易积分的形式。
2. ∫f(g(x))g'(x) dx = ∫f(t) dt,其中t=g(x),再通过t的积分求解,最后再将t换回x得到答案。
三、分部积分公式1. ∫u dv = uv - ∫v du。
这是分部积分法的基本公式,通过选择合适的u和dv,可以将原函数转化为一个更容易积分或微分的形式。
2. ∫f(x)g'(x) dx = f(x)g(x) - ∫f'(x)g(x) d x。
这是分部积分法的一个具体应用。
通过选择f(x)和g'(x),将原函数转化为一个更容易求解的形式。
积分公式表
积分公式表在数学中,积分是微积分的重要概念之一。
积分公式是积分运算的基础,它们可以帮助我们简化积分运算过程,求解各种函数的不定积分和定积分等。
本文将介绍一些常用的积分公式和它们的应用。
一、基本积分公式1. 幂函数的积分1.1 $∫x^n \\,dx= \\frac{x^{n+1}}{n+1} + C$其中C为常数。
1.2 $∫k \\,dx= kx + C$其中k为常数。
2. 三角函数的积分2.1 $∫\\sin(x) \\,dx= -\\cos(x) + C$2.2 $∫\\cos(x) \\,dx= \\sin(x) + C$2.3 $∫\\sec^2(x) \\,dx= \\tan(x) + C$其中C为常数。
3. 指数函数和对数函数的积分3.1 $∫e^x \\,dx= e^x + C$3.2 $∫\\ln(x) \\,dx= x \\ln(x) - x + C$其中C为常数。
4. 反三角函数的积分4.1 $∫\\frac{1}{\\sqrt{1-x^2}} \\,dx= \\arcsin(x) + C$ 4.2 $∫\\frac{1}{1+x^2} \\,dx= \\arctan(x) + C$其中C为常数。
二、常用积分公式1. 分部积分法分部积分法用于求解两个函数的乘积的积分。
公式:$∫u \\,dv= uv - ∫v \\,du$2. 替换积分变量法替换积分变量法是通过引入新的变量替换原有变量,以简化积分运算过程。
3. 常见积分公式以下是一些常见的积分公式:3.1 $∫\\frac{1}{a^2+x^2} \\,dx= \\frac{1}{a}\\arctan(\\frac{x}{a}) + C$3.2 $∫\\frac{1}{\\sqrt{a^2-x^2}} \\,dx= \\arcsin(\\frac{x}{a}) + C$3.3 $∫\\frac{1}{\\sqrt{x^2 \\pm a^2}} \\,dx= \\ln(x +\\sqrt{x^2 \\pm a^2}) + C$3.4 $∫e^{ax} \\sin(bx) \\,dx =\\frac{e^{ax}}{a^2+b^2}(a\\sin(bx)-b\\cos(bx)) + C$以上公式仅为一部分常用积分公式,对于更多的积分公式和具体的积分操作,可以参考相关的数学教材或网上资源。
常用的积分公式
常用的积分公式以下是常见的积分公式,需要加强对于这些公式的掌握,才能更好地应用于实际情况中。
1. 不定积分公式(1)$\int 1 \mathrm{d}x = x + C$(2)$\int x^n \mathrm{d}x = \frac{1}{n+1}x^{n+1} + C \quad(n \neq -1)$(3)$\int \frac{1}{x} \mathrm{d}x = \ln|x| + C$(4)$\int e^x \mathrm{d}x = e^x + C$(5)$\int \sin x \mathrm{d}x = -\cos x + C$(6)$\int \cos x \mathrm{d}x = \sin x + C$2. 定积分公式(1)牛顿-莱布尼茨公式:$\int_{a}^{b} f(x) \mathrm{d}x = F(b) - F(a)$,其中 $F(x)$ 是 $f(x)$ 的一个原函数。
(2)换元积分法:$\int_{a}^{b} f(g(x))g'(x) \mathrm{d}x =\int_{g(a)}^{g(b)} f(u) \mathrm{d}u$,其中 $u=g(x)$。
(3)分部积分法:$\int_{a}^{b} u \mathrm{d}v = [uv]_{a}^{b} -\int_{a}^{b} v \mathrm{d}u$。
(4)定积分的估值公式:$\int_{a}^{b} f(x) \mathrm{d}x \approx\frac{b-a}{2}[f(a)+f(b)]$。
(5)定积分的平均值公式:$\frac{1}{b-a}\int_{a}^{b}f(x)\mathrm{d}x=f(\xi)$,其中 $\xi \in [a,b]$。
(6)换序积分法:$\int_{a}^{b} \mathrm{d}x \int_{g(x)}^{h(x)} f(x,y) \mathrm{d}y = \int_{c}^{d} \mathrm{d}y \int_{f(y)}^{g(y)}f(x,y)\mathrm{d}x$。
24个基本积分公式
24个基本积分公式24个基本积分公式是数学中常用的工具,它能帮助我们快速解决复杂的积分问题。
1.一个公式:恒积分公式,它是所有积分公式中最基本也是最重要的公式,它表示对某一函数$f(x)$的某一闭区间$[a,b]$进行积分,其公式如下:$$int_a^bf(x)dx=F(b)-F(a)$$其中$F(x)$是$f(x)$的上原函数。
2.二个公式:幂积分公式,它也是一种常用的公式,它描述了当变量$x$的幂次为$n$时,$f(x)$的积分的公式如下:$$int x^nf(x)dx=frac{x^{n+1}}{n+1}f(x)-frac{n}{n+1}int x^{n-1}f(x)dx$$3.三个公式:复合公式,有时候积分可能会变得更加复杂,它描述了一种复合积分形式,其公式如下:$$int int_Rf(x,y)dydx=iint_Rf(x,y)dxdy$$其中$R$表示一个积分区域,$f(x,y)$表示函数。
4.四个公式:变量替代公式,当我们积分时,有时可能会用到变量替代的方法。
此时对于积分$int f(x)dx$,用变量$t$替代$x$,变量$t$的关于$x$的函数表达式为$t=t(x)$,当$x$的范围从$[a,b]$变为$[t_a,t_b]$时,这时需要用到变量替代公式,其公式如下:$$int_a^bf(x)dx=int_{t_a}^{t_b}f(t(x))t(x)dx$$ 其中$t(x)$表示$t$关于$x$的微分。
5.五个公式:指数积分公式,当我们积分某一函数$f(x)$关于$x$的幂为$n$时,能够用到指数积分公式,其公式如下:$$int x^ne^xdx=x^ne^x-nint x^{n-1}e^xdx$$6.六个公式:对数积分公式,当我们积分某一函数$f(x)$的流函数是一个对数函数的时候,可以用到对数积分公式,它的公式如下: $$int frac{1}{x}dx=ln|x|+C$$其中$C$是常量。
二十四个基本积分公式
二十四个基本积分公式积分是微积分的基本概念之一,它是对函数曲线下其中一区间的面积进行求解的操作。
在求解积分时,我们可以利用一些基本的积分公式来简化计算。
下面将介绍二十四个常用的基本积分公式。
1. $\int x^ndx = \frac{1}{n+1}x^{n+1} + C$ (其中$n\neq -1$)这是幂函数的积分公式,对幂函数进行求积分时,指数加一后再乘以系数并且指数要除以新系数。
2. $\int \frac{1}{x}dx = \ln,x, + C$这是倒数函数的积分公式,对倒数函数求积分时,结果是该函数的自然对数的绝对值。
3. $\int e^xdx = e^x + C$这是指数函数的积分公式,对指数函数求积分时,结果是该函数本身。
4. $\int a^xdx = \frac{a^x}{\ln a} + C$ (其中$a>0, a\neq 1$)这是以底数为常数的指数函数的积分公式,对这种函数进行求积分时,结果是该函数除以对数的底数再加上常数。
5. $\int \sin xdx = -\cos x + C$这是正弦函数的积分公式,对正弦函数求积分时,结果是该函数的负余弦。
6. $\int \cos xdx = \sin x + C$弦。
7. $\int \tan xdx = -\ln,\cos x, + C$这是正切函数的积分公式,对正切函数求积分时,结果是该函数的负对数的余弦的绝对值。
8. $\int \sec xdx = \ln,\sec x + \tan x, + C$这是正割函数的积分公式,对正割函数求积分时,结果是该函数的对数的正割加正切的绝对值。
9. $\int \cot xdx = \ln,\sin x, + C$这是余切函数的积分公式,对余切函数求积分时,结果是该函数的对数的正弦的绝对值。
10. $\int \csc xdx = \ln,\csc x - \cot x, + C$这是余割函数的积分公式,对余割函数求积分时,结果是该函数的对数的余割减余切的绝对值。
积分基本公式和法则
积分基本公式和法则积分是微积分学中非常重要的概念之一,它是求解函数的面积、曲线的长度和平面的体积的工具。
积分的基本公式和法则是我们进行积分运算的基础,下面将介绍一些常见的积分基本公式和法则。
1.基本积分表达式:a)定积分基本公式:∫1dx = x + C,其中C为常数∫x^n dx = (x^(n+1))/(n+1) + C,其中C为常数(n为非负整数,不等于-1)∫e^x dx = e^x + C,其中C为常数∫sin(x) dx = -cos(x) + C,其中C为常数∫cos(x) dx = sin(x) + C,其中C为常数∫sec^2(x) dx = tan(x) + C,其中C为常数∫csc^2(x) dx = -cot(x) + C,其中C为常数∫sec(x)tan(x) dx = sec(x) + C,其中C为常数∫csc(x)cot(x) dx = -csc(x) + C,其中C为常数b)不定积分基本公式:∫u(du) = u^2/2 + C,其中C为常数2.基本积分法则:a) 线性性质:对于任意常数a、b,有∫(af(x) + bg(x))dx =a∫f(x)dx + b∫g(x)dxb)基本算术运算法则:∫(f(x) ± g(x))dx = ∫f(x)dx ± ∫g(x)dx∫(Cf(x))dx = C∫f(x)dx,其中C为常数c)分部积分法则:∫(u(x)v'(x))dx = u(x)v(x) - ∫(u'(x)v(x))dxd)替换法则:∫f(g(x))g'(x)dx = ∫f(u)du,其中u=g(x)3.基本的积分求导关系:a) 反函数关系:若y=f(x)的反函数为x=g(y),则∫f(x)dx = x∙f(x) - ∫xf'(x)dx + C,其中C为常数b) 对数函数:∫(1/x)dx = ln,x, + Cc) 指数函数:∫a^x dx = (a^x)/(ln(a)) + C,其中a为常数且a>0且a≠1d) 双曲函数:∫sinh(x)dx = cosh(x) + C,∫cosh(x)dx = sinh(x) + C,∫tanh(x)dx = ln,cosh(x), + C,∫coth(x)dx = ln,sinh(x),+ C以上仅是一些基本的积分公式和法则,实际上积分的应用非常广泛,涉及到各种函数和曲线的求解。
不定积分24个基本公式
不定积分24个基本公式一、原函数不定积分的概念原函数的定义:如果区间I上,可导函数F(x)的导函数为f'(x),即对任一x∈I都有 F'(x)=f(x) 或 dF(x)=f(x) dx 那么函数F(x)就称为f(x)(或 f(x) dx)在区间 I 内的一个原函数。
原函数存在定理:如果函数f(x)在区间 I 上连续,那么在区间 I 上存在可导函数F(x),使对任一x∈I都有 F'(x)=f(x).简单地说:连续函数一定有原函数。
不定积分的定义:在区间 I 上,函数f(x)的带有任意常数项的的原函数称为f(x)( f(x)dx ) 在区间 I 上的不定积分,记作∫ f(x)dx . 其中记号∫ 称为积分号,f(x)称为被积函数 f(x)dx 称为被积表达式,x 称为积分变量。
二、基本积分公式三、不定积分的性质设函数f(x)及g(x)的原函数存在,则∫ [ f(x) ± g(x)]dx= ∫ f(x) dx ± ∫ g(x) dx 。
记:合拢的加减积分可以分开加减积分2. 设函数f(x)及g(x)的原函数存在,k为非零常数,则∫ k f(x) dx=k ∫ f(x) dx记者:非零常数乘以积分,可以把常数拿出来,乘以不定积分。
四、第一类换元积分法设f(u)具有原函数,u=φ(x)可导,则有换元公式:也叫做凑微分法五、第二类换元积分法设x=ψ(t)是单调的可导函数,并且ψ'(t)≠0,又设f[ψ(t)]ψ'(t)具有原函数,则有换元公式是x=ψ(x)的反函数。
三种常见的换元公式(注:利用三角形理解去记)利用第二种换元积分法解出的常见的积分公式:六、分部积分法设函数u=u(x)及v=v(x)具有连续导数,则两个函数乘积的导数公式为 (uv)'=u'v+uv',移项,得: u v'=(u v)'-u' v对这个等式两边求积分∫ u v' dx=u v- ∫ u' v dx 称为分部积分公式按零件的集成顺序集成:反对力量指的是三,意思是从后面集成容易,先集成那个。
积分基本公式
2.基本积分公式表(1)∫0d x=C(2)=ln|x|+C(3)(m≠-1,x>0)(4)(a>0,a≠1)(5)(6)∫cos x d x=sin x+C(7)∫sin x d x=-cos x+C(8)∫sec2x d x=tan x+C(9)∫csc2x d x=-cot x+C(10)∫sec x tan x d x=sec x+C(11)∫csc x cot x d x=-csc x+C(12)=arcsin x+C(13)=arctan x+C注.(1)不是在m=-1的特例.(2)=ln|x|+C,ln后面真数x要加绝对值,原因是(ln|x|)' =1/x.事实上,对x>0,(ln|x|)' =1/x;若x<0,则(ln|x|)' =(ln(-x))' =.(3)要特别注意与的区别:前者是幂函数的积分,后者是指数函数的积分.下面我们要学习不定积分的计算方法,首先是四则运算.6. 复合函数的导数与微分大量初等函数含有复合函数的成分,它们的导数与微分计算法则具有特别重要的意义.定理.(链锁法则)设z=f(y),y=ϕ(x)分别在点y0=ϕ(x0)与x0可导,则复合函数z=f[ϕ(x)]在x0可导,且或(f oϕ)' (x0)=f '(y0)⋅ϕ'(x0).证.对应于自变量x0处的改变量∆x,有中间变量y在y0=ϕ(x0)处的改变量∆y及因变量z在z0=f(y0)处的改变量∆z,(注意∆y可能为0).现∆z=f'(y0)∆⋅y+v,∆y='ϕ(x0)∆x+u,且令,则v=∆αy,(注意,当∆y=0时,v=∆αy仍成立).y在x 0可导又蕴含y在x0连续,即∆y=0.于是=f '(y0)⋅ϕ '(x0)+0⋅ϕ'(x0)=f'(y0)⋅ϕ'(x0)为理解与记忆链锁法则,我们作几点说明:(1) 略去法则中的x=x0与y=y0,法则成为公式,其右端似乎约去d y后即得左端,事实上,由前面定理的证明可知,这里并不是一个简单的约分过程.(2) 计算复合函数的过程:x→−y →−z复合函数求导的过程:z→−y →−x:各导数相乘例2.3.15求y=sin5x的导数.解.令u=5x,则y=sin u.于是y' ==cos u⋅5=5cos5x.例2.3.16求y=lncos x的导数.解.令u=cos x,则y=ln u.于是.y'=例2.3.17求幂函数y=x m的导数,m为任意实数.解.因y=,令u=m ln x,则y=e u.y' ==e u⋅m⋅m是正整数n时,即例2.3.2.(3) 链锁法则可以推广到多层次中间变量的复合函数:复合函数的求值:x→−y→−z→−u…v→−w复合函数的求导:w→−v…u→−z→−y→−x:各导数相乘(4) 在熟练掌握链锁法则以后,为简便写法,中间变量v,u,z,y等可不必写出,只要做到心中有数.例2.3.18求的导数解.=.(5) 链锁法则的微分形式是:d f(ϕ(x))=f'(ϕ(x))dϕ(x)例2.3.19求函数y=的微分解.d y =dsin2x=⋅2sin x dsin x=⋅2sin x cos x d x=⋅sin2x d x.思考题.请你仔细研究例2.3.18的解题过程,函数的构成除由基本初等函数复合之外还包含四则运算,因此求导的过程也应遵循四则运算与链锁法则,两个方面必须同时考虑.5. 导数与微分的四则运算设u=u(x),v=v(x)为可导函数,c是常数,则有公式(1) (u±v)' = u'±v',d(u±v) = d u±d v.公式(2) (uv)' = u' v+uv',d(uv) = v d u+u d v.公式(3) (cu)' = cu',d(cu) = c d u.公式(4),(v≠0).点击此处看公式(1)-(4)的证明.例2.3.11求y=tan x的导数解.(tan x)' ===sec2x.同理可得(cot x)' =-csc2x.例2.3.12求y=sec x的导数.解.(sec x)' ==sec x tan x.同理可得(csc x)' =-csc x cot x.例2.3.13求y=(1+4x)(2x2-3x3)的导数.解一.y' =(1+4x)'(2x2-3x3)+(1+4x)(2x2-3x3)'=4(2x2-3x3)+(1+4x)(2⋅2x-3⋅3x2)=8x2-12x3+4x-9x2+16x2-36x3=4x+15x2-48x3解二.因y =2x2+5x3-12x4,故y' =2⋅2x+5⋅3x2-12⋅4x3=4x+15x2-48x3.例2.3.14求函数y=(x+sin x)ln x的微分.解.d y=ln x d(x+sin x)+(x+sin x)dln x=ln x(d x+dsin x)+(x+sin x)d x=ln x⋅(d x+cos x d x)+d x=d x.2. 导数的定义从曲线的切线斜率以及其他有关函数变化速度问题,我们抽象出函数的导数概念.定义.设函数y=f(x)在包含点x0的一个开区间X(这样的开区间称为x0的邻域)内有定义,y0=f(x0).如果x∈X-x0,我们称∆x=x-x00(∆读作delta)为自变量的改变量,∆y=f(x)-f(x0)为函数的(对应)改变量,比值为函数的差商或平均变化率.如果极限存在,则称函数y=f(x)在点x0可导(或可微),该极限称为函数y=f(x)在x0点关于自变量x的导数(或微商).记作.因∆x=x-x0,x=x0+∆x,故还有.此时,曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))的切线方程是.注意.∆x可正可负,依x大于或小于x0而定.根据定义求已知函数y=f(x)在给定点x0的导数的步骤是:(1)计算函数在自变量x0+∆x处的函数值f(x0+∆x);(2)计算函数的改变量∆y=f(x0+∆x)-f(x0);(3)写出函数的差商;(4)计算极限,即导数值.例2.3.1求常数函数y=c的导数.解.因∆y=y(x+∆x)-y(x)=c-c=0,差商=0,故=0.此处x可为任意实数,即常数函数y=c在任意点x处的导数为0.例2.3.2设n是正整数,求幂函数y=x n在点x处的导数.解.因y(x+∆x)=(x+∆x)n=x n+,∆y=y(x+∆x)-y(x)=,故=.特别,当n=1时,函数y=x在任意点x处的导数为1.例2.3.3求曲线y=x3在点(2,8) 处的切线方程.解.在上例中取n=3可知函数y=x3在点x处的导数为3x2,于是在点(2,8)处的切线斜率是:y'(2)=3⋅22=12,故曲线y=x3在(2,8)处的切线方程是y-8=12⋅(x-2) ⇔ 12x-y-16=0.注.(1)从上述例子我们看到,一般情况下,给定函数y=f(x)在某个区间X内每一点都可导,这样可求出X内每一点的导数y'(x),x∈X .于是y'(x)成为X内有定义的一个新函数,我们称它为给定函数y=f(x)的导函数,且常常省略定义中的字样“在x点处关于自变量的”,甚至简称f(x)的导数.例如我们说常数函数y=c的导数是0,y=x的导数是1,y=x n的导数是等等,分别记作c' =0,x' =1,(x n)' =等等.(2)关于改变量的记号∆,应把它与其后面的变量x或y看作一个整体量,就象sin x 中的sin一样,绝不能把∆x看成∆与x的乘积,特别,为避免误解,我们用(∆x)2来表示∆x的平方而不写∆x2 .从导数的定义我们还可以导出其它一些初等函数的导数公式:(点击此处看例2.3.4,例2.3.5,例2.3.6证明)例2.3.4y=sin x的导数是(sin x)' =cos x,y=cos x的导数是(cos x)' =-sin x .例2.3.5 y=log a x(0<a≠1)的导数是(log a x)' =.特别,(ln x)' =1/x.例2.3.6指数函数y=a x(0<a≠1)的导数是(a x)' =a x ln a .特别,(e x)' =e x.8. 导数的导数--二阶导数一般来说,函数y=f(x)的导数还是以x为自变量的函数:y' =f '(x),如果它还可导,我们又可得f '(x)的导数:(y' )' =[f '(x)]' ,称为y=f(x)的二阶导数,记作y'' =f '' (x),或=.如果它还可导,我们就可继续逐次求三阶,四阶,…的导数,对任意正整数n,n阶导数被定义为y(n)=(y(n-1))' ,n=2,3,…统称为函数y的高阶导数.例2.3.22求y=sin x的n阶导数.解.y' =cos x =sin,用归纳法不难求出y(n)=sin.例2.3.23若s =s(t)为质点运动的路程函数,则s' (t)=v(t)是运动速度.又,二阶导数s''(t)=v' (t)=a(t)则是运动的加速度.例2.3.24求y =arc tan x的二阶导数y'' .解.y' =,y'' =-(1+x2)-2(1+x2)' =.思考题.对于可导函数y=f(x)来说,导数f ' (x)表示曲线的切线斜率,请你考虑,如果f ' (x)还可导,那么f '' (x)的正或负,反映函数y=f(x)的图像的什么性态.实验题.选择不同的函数,使二阶导数取正或负值,然后作出函数的图像,观察二阶导数对函数图像的影响.7. 基本初等函数的导数与微分公式=' =-' =-x=x=x=例2.3.20 求y=arcsin 的微分.解..例2.3.21求y=+arctan e x的导数.解..12.二元函数的导数与微分(选学)设z=f(x,y)是两个自变量x与y的函数,x与y的变化都会引起函数z的变化,实际问题中有时需考虑单个自变量的变化引起的函数变化,即将另一自变量固定不变,看作常数,此时函数就像一元函数了.函数z关于一个变量x的导数就称为z关于x的偏导数.记作,事实上,按导数定义,应该是=,同理,z关于变量y的偏导数是=.我们也记.若z=f(x,y)有连续的偏导数f'x(x,y),f'y(x,y),则自变量x与y的改变量∆x与∆y 的线性表达式f'x(x,y)∆x+f'y(x,y)∆y称为z=f(x,y)在(x,y)处对应于∆x,∆y的全微分,记作d z=f'x(x,y)∆x+f'y(x,y)∆y.由于自变量的微分等于自变量的改变量:d x=∆x,d y=∆y,于是二元函数的微分公式是d z=.例2.3.30设f(x,y)=xy+x2-2 y3,求.解.=y+2x (把y看作常数,对x求导数).=x-6y2(把x看作常数,对y求导数).例2.3.31求z=e x sin y的全微分.解.d z=sin y d e x+e x dsin y=sin y e x d x+e x cos y d y=e x(sin y d x+cos y d y).例2.3.32设x+2y+2z-2=0确定二元函数z=z(x,y),求.解.对方程x+2y+2z-2=0两边求微分,则左端得d x+2d y+2d z-2d右端的微分是0,于是解得d z =,由此得,.13.分段函数的导数(选学)我们通过分段函数在衔接点处导数的研究,了解函数的可导性与连续性的关系.函数y=f(x)在点x0的导数被定义为极限,这等价于=0 ,记,则=0,由此f(x0+∆x)-f(x0)=[u(∆x)+f’(x0)]∆x,于是[f(x0+∆x)-f(x0)]=[u(∆x)+f’(x0)]∆x=0 ,即f(x0+∆x) = f(x0).如果记x=x0+∆x,则得f(x)= f(x0) .这表明函数f(x)在x0连续.因此有定理.若函数y=f(x)在x0可导,则f(x)在x0连续.因此,连续性是函数可导性的必要条件.但上述命题的逆是不正确的.请看下例.例2.3.33 讨论函数在点x=0的连续性与可导性.解.因,,故,且f(0)=e0=1.由此可见f(x)在x=0连续.其次,为讨论f '(0),我们需计算极限.为方便计,用x代替 x,为此我们研究极限.现在,,.由此可见,极限不存在,即f(x)在x=0不可导.你能看到,在函数y =f(x)的图像上点(1,0)处没有切线,因为在其左边有一条“半切线”,斜率是1,但在其右边有一条“半切线”,斜率是0定义.设函数y =f(x)定义在区间(a,b)内,x0(a,b),如果极限存在,则称此极限为f(x)在点x0处的右导数,记作f+'(x0)=.类似地,f(x)在点x0的左导数是f-'(x0)=.只有f+'(x0)与f-'(x0)都存在且相等时,f(x)在点x0才可导,且f '(x0)=f+'(x0)=f-'(x0).即有定理.设函数f(x)在区间(a,b)内有定义,x0(a,b).则f '( x)存在f-'( x0)与f+'( x0)都存在且相等.左导数与右导数统称为单侧导数.例2.3.34讨论函数在x=0的可导性.解.首先讨论f(x)在x=0 的连续性.因,,f(0)=0,故f(x)在x=0连续.其次,因,,故f(x)在x=0可导,且f'(0)=-1.注.上例中求左右导数或讨论分段函数衔接点处可导性的方法,必须首先研究函数在该点的连续性,在连续的前提下才可使用此方法,否则会出现错误.例如考虑函数此时g(x)在x=0不连续,更不可导.如果你用上例方法求左右导数:g'+(0)=-1,g'-(0)=-1,得出g'(0)=-1,那就大错特错了.事实上, 上图中的原点并不属于函数g(x)的图像,因此,原点右侧的“半切线”是不存在的,也就是说,原点处的右导数是不存在的.1. 曲线的切线斜率我们知道,圆的切线定义为与圆相交于唯一点的直线.但对于一般曲线,切线是不能这样定义的.例如右下图中曲线在P点处的切线, 除P点外还交曲线于Q点.为确切表达切线的含义,需应用极限的思想.请看下面的动画.说明:点P(x0,f(x0))=P(x0,y0)是曲线y=f(x)上的给定点.点Q(x,y)=Q(x,f(x))是曲线上的动点, 可在P的两侧:在右侧时x>x0;在左侧时x<x0.动直线PQ是曲线的割线.如果动点Q无限地逼近定点P时, 动直线PQ有一个极限位置T, 即极限则称PT为曲线在P点的切线.为确定切线PT的位置, 或建立PT的方程, 只需确定其斜率.由于PT是PQ的极限, 从而PT的斜率是PQ斜率的极限, 极限过程是由Q→P产生的.而Q→P即x→x0.设PT对于x轴的倾角(即x轴正向逆时针旋转至PT经过的角)为α, PT的斜率为k=tanα.现在割线PQ的斜率为:.而切线PT的斜率为:(PQ的斜率)=,由此得切线PT的方程是:y-f(x0)=k( x-x0).。
常见积分公式表
常见积分公式表常见积分公式表在微积分中,积分是一个重要的概念,它可以用来求解曲线下的面积、求解函数的原函数等。
而积分公式则是在求解积分过程中经常使用的一些公式,它们可以帮助我们简化计算,提高效率。
下面是一些常见的积分公式表:1. 基本积分公式:- ∫x^n dx = (1/(n+1)) * x^(n+1) + C,其中n不等于-1- ∫e^x dx = e^x + C- ∫a^x dx = (1/ln(a)) * a^x + C,其中a为常数且不等于1- ∫sin(x) dx = -cos(x) + C- ∫cos(x) dx = sin(x) + C- ∫sec^2(x) dx = tan(x) + C- ∫csc^2(x) dx = -cot(x) + C- ∫sec(x)tan(x) dx = sec(x) + C- ∫csc(x)cot(x) dx = -csc(x) + C2. 特殊函数积分公式:- ∫1/(1+x^2) dx = arctan(x) + C- ∫1/(√(1-x^2)) dx = arcsin(x) + C- ∫1/(√(x^2+1)) dx = ln(x + √(x^2+1)) + C- ∫e^x/(1+e^x) dx = ln(1+e^x) + C- ∫sinh(x) dx = cosh(x) + C- ∫cosh(x) dx = sinh(x) + C3. 三角函数积分公式:- ∫sin^n(x) dx = (-1/(n-1)) * sin^(n-1)(x) * cos(x) + (n-2)/(n-1) *∫sin^(n-2)(x) dx,其中n不等于1- ∫cos^n(x) dx = (1/(n-1)) * cos^(n-1)(x) * sin(x) + (n-2)/(n-1) *∫cos^(n-2)(x) dx,其中n不等于14. 指数函数积分公式:- ∫a^x ln(a) dx = (1/(ln(a))^2) * a^x + C,其中a为常数且不等于15. 分部积分公式:- ∫u dv = uv - ∫v du6. 替换积分公式:- ∫f(g(x)) g'(x) dx = ∫f(u) du,其中u = g(x)这些是常见的积分公式,掌握它们可以在求解积分时事半功倍。
常见积分公式24个
常见积分公式24个积分是微积分的一个重要概念,它是对函数的一个连续求和过程。
在微积分中,我们常常使用积分公式来计算各种函数的积分,以解决实际问题。
下面是常见的24个积分公式,详细介绍每个公式的积分计算过程。
1. $∫dx=x+C$:对任意常数 $C$,常数的积分是它自己,即对$x$ 的积分是 $x$ 加上一个常数 $C$。
2. $∫x^ndx=\frac{1}{n+1}x^{n+1}+C$:这个公式称为幂函数的积分公式,其中 $n$ 是不等于 $-1$ 的实数。
3. $∫e^xdx=e^x+C$:这是指数函数的积分公式,它的导数是 $e^x$。
4. $∫a^xdx=\frac{a^x}{\ln a}+C$:这是对数函数的积分公式,其中 $a$ 是大于 $0$ 且不等于 $1$ 的常数。
5. $∫\frac{1}{x}dx=\ln,x,+C$:这是倒数函数的积分公式,其中 $x$ 不等于 $0$。
6. $∫\sin xdx=-\cos x+C$:这是正弦函数的积分公式,它的导数是 $-\cos x$。
7. $∫\cos xdx=\sin x+C$:这是余弦函数的积分公式,它的导数是$\sin x$。
8. $∫\frac{1}{\cos^2 x}dx=\tan x+C$:这是正切函数的积分公式,它的导数是 $\frac{1}{\cos^2 x}$。
9. $∫\frac{1}{\sin^2 x}dx=-\cot x+C$:这是余切函数的积分公式,它的导数是 $\frac{1}{\sin^2 x}$。
10. $∫\sec x\tan xdx=\sec x+C$:这是正割函数的积分公式,它的导数是 $\sec x\tan x$。
11. $∫\csc x\cot xdx=-\csc x+C$:这是余割函数的积分公式,它的导数是 $\csc x\cot x$。
12. $∫\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}dx=\arcsin x+C$:这是反正弦函数的积分公式,它的导数是 $\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$。
积分公式表,常用积分公式表
积分公式表1、基本积分公式: (1) (2)(3) (4)(5) (6)(7)(8)(8)(10)(11)2、积分定理:(1)()()x f dt t f xa ='⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎰(2)()()()()[]()()[]()x a x a f x b x b f dt t f x b x a '-'='⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎰(3)若F (x )是f (x )的一个原函数,则)()()()(a F b F x F dx x f ba b a -==⎰3、积分方法()()bf+1;设:t=xax+bax=()()22=;设:t2xf-xa=ax sin()22af-=;设:txx=ax sec()22x=;设:tf+xax tan=a()3分部积分法:⎰⎰-udv=vduuv附:理解与记忆对这些公式应正确熟记.可根据它们的特点分类来记.公式(1)为常量函数0的积分,等于积分常数.公式(2)、(3)为幂函数的积分,应分为与.当时,,积分后的函数仍是幂函数,而且幂次升高一次.特别当时,有.当时,公式(4)、(5)为指数函数的积分,积分后仍是指数函数,因为,故(,)式右边的是在分母,不在分子,应记清.当时,有.是一个较特殊的函数,其导数与积分均不变.应注意区分幂函数与指数函数的形式,幂函数是底为变量,幂为常数;指数函数是底为常数,幂为变量.要加以区别,不要混淆.它们的不定积分所采取的公式分歧.公式(6)、(7)、(8)、(9)为关于三角函数的积分,通过后面的学习还会增加其他三角函数公式.公式(10)是一个关于无理函数的积分公式(11)是一个关于有理函数的积分下面结合恒等变更及不定积分线性运算性质,举例说明如何利用基本积分公式求不定积分.例1 求不定积分.分析:该不定积分应利用幂函数的积分公式.解:(为任意常数)例2 求不定积分.分析:先利用恒等变换“加一减一”,将被积函数化为可利用基本积分公式求积分的形式.解:由于,所以(为任意常数)例3 求不定积分.分析:将按三次方公式展开,再利用幂函数求积公式.解:(为任意常数 )例4 求不定积分.分析:用三角函数半角公式将二次三角函数降为一次.解:(为任意常数)例5 求不定积分.分析:基本积分公式表中只有但我们知道有三角恒等式:解:(为任意常数)同理我们有:(为任意常数)例6(为任意常数)。