求不定积分的方法及技巧小汇总
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求不定积分的方法及技巧小汇总~
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
C x F x d x f dx x x f +==⋅⎰⎰)]([)()]([)(')]([ϕϕϕϕϕ
其中)(x ϕ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:⎰
+-+dx x x x
x )
1(ln )1ln(
【解】)
1(1111)'ln )1(ln(+-=-+=
-+x x x x x x C x x x x d x x dx x x x x +-+-=-+-+-=+-+⎰⎰2
)ln )1(ln(2
1)ln )1(ln()ln )1(ln()1(ln )1ln(例2:⎰
+dx x x x 2
)ln (ln 1
【解】x x x ln 1)'ln (+=
C x x x x x dx dx x x x +-==++⎰⎰ln 1
)ln (ln )1(ln 122
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
⎰⎰=dt t t f dx f )(')]([x)(ϕϕ
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:
acht
x t a x t a x a x asht x t a x t a x a x t
a x t a x x a ===-===+==-;;:;;:;:csc sec )3(cot tan )2(cos sin )1(222222
也奏效。
,有时倒代换当被积函数含有::t
x c bx ax x t d
cx b
ax d cx b ax t
b ax b ax m n n
n
n 1
)6()5()4(2=++⋅=++++=++
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 x
x x ⎰
-⋅2
31arccos
【解】观察被积函数,选取变换x t arccos =,则
=-=-=-⎰⎰⎰
tdt t dt t t t
t dx x x x 332
3cos )sin (sin cos 1arccos
C x x x x x C t t t t t t d t t t t dt t t t t t t t td t d t t +-+---=+---=
-+-=---=-=-⎰⎰⎰⎰arccos 1)2(3
1
3291cos 91
cos 32sin sin 31cos )1sin 31
(sin sin 31)sin sin 31
(sin sin 31)sin sin 31(sin )1(sin 22333233332
例4:⎰xdx 2arcsin 【解】
⎰
⎰--=dx
x x x x x xdx 2
2
211arcsin 2sin arcsin
C
x x x x x dx x
x x x x x x xd x x +--+=----+=-+⎰⎰2arcsin 12arcsin 121arcsin 12arcsin 1arcsin 2arcsin 22
222
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⎰⎰-=νμμννμd d 中,νμ、的选取有下面简单的规律:
选取的函数不能改变。
,会出现循环,注意,,,νμββνμνμνμ)3(sin ,cos )3()(arcsin ,arctan ,ln )2(cos ,sin ,)()1(x x e x P x x x ax ax e x P ax
m ax m ======
将以上规律化成一个图就是:
但是,当x x arcsin ln ==νμ,时,是无法求解的。 对于(3)情况,有两个通用公式:
C
bx b bx a b a e dx bx e I C
bx b bx a b a e dx bx e I ax ax
ax
ax
+++=⋅=+-+=⋅=⎰⎰)sin cos (cos )cos sin (sin 2
222
21 (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.几种特殊类型函数的积分。
(1)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⎰+=n
n x a dx
I )(22时,记得用递推公式:12
1222)
1(23
2))(1(2----++-=
n n n I n a n a x n a x I ) 例5:dx x x x x x ⎰
+--+2
23246)1(24 【解】=++-++=+--+223222346223246)1(24)1()1(24x x x x x x x x x x x x 2
2322)1(2
41++-+x x x x x