不定积分习题
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第一节 不定积分的概念与性质例题:计算下列不定积分:1.dx x ⎰22.dx x⎰13.设曲线通过点()2,1,且其上任一点处的切线斜率等于这点横坐标的两倍,求此曲线的方程 4.dx x ⎰31 5.dx xx ⎰1 6.()dx xx 52-⎰ 7.dx x x ⎰28.()dx xx ⎰-231 9.()dx x e x⎰-cos 3 10.dx e xx ⎰2 11.dx x ⎰2tan12.dx x⎰2sin213.dx x x ⎰2cos 2sin 12214.dx x x x ⎰+++132224 15.dx x x x ⎰--12224 习题:1.利用求导运算验证下列等式:(1)C x x dx x +++=+⎰)1ln(1122(2)C xx dx x x+-=-⎰111222(3)C x x dx x x x +++=++⎰11arctan )1)(1(22 (4)C x x dx x ++=⎰sec tan ln sec (5)C x x x dx x x ++=⎰cos sin cos(6)C x x dx x e x+-=⎰)cos (sin 21sin 2.求下列不定积分(1)dx x⎰31(2)dx x x ⎰(3)⎰xdx (4)dx x x ⎰32(5)⎰xx dx2(6)dx x mn ⎰(7)dx x ⎰35 (8)dx x x ⎰+-)23(2(9)⎰ghdx 2(g 是常数) (10)()dx x⎰+221(11)()()d x x x ⎰-+113 (12)⎰xx dx 2(13)dx x e x⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛+32 (14)dx x x ⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+221213 (15)dx xe e xx⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1 (16)dx e xx ⎰3 (17)dx xxx ⎰⋅-⋅32532 (18)()dx x x x ⎰-tan sec sec (19)dx x ⎰2cos2(20)⎰+x dx 2cos 1 (21)dx x x x ⎰-sin cos 2cos (22)dx xx x⎰22sin cos 2cos (23)dx x ⎰2cot (24)()dx ⎰θ+θθsec tan cos(25)dx x x ⎰+122 (26)dx x x x ⎰++123234 3.一曲线通过点()3,2e ,且任一点处的切线斜率等于该点横坐标的倒数,求该曲线的方程.4.证明函数)12arcsin(-x 、)21arccos(x -和x x-1arctan 2都是21xx -的原函数.第二节 换元积分法例题求下列不定积分1、dx x ⎰2cos 2 2、dx x ⎰+2313、dx x x ⎰+32)2( 4、dx xe x ⎰225、dx x x ⎰-21 6、dx x a ⎰+2217、dx x a ⎰-221 8、dx x a ⎰-2219、dx x x ⎰+)ln 21(1 10、dx xe x⎰311、dx x ⎰3sin 12、dx x x ⎰52cos sin13、dx x ⎰tan 14、dx x ⎰2cos15、dx x x ⎰42cos sin 16、dx x ⎰6sec17、dx x x ⎰35sec tan 18、dx x ⎰csc19、dx x ⎰sec 20、dx x x ⎰sin 3cos 21、dx x a ⎰-22 22、dx ax ⎰+22123、dx a x ⎰-221 24、dx x x a ⎰-422 25、⎰+942x dx 26、⎰-+21xx dx27、()dx x xx ⎰+-22322练习1、在下列各式等号右端的空白处填入适当的系数,使等式成立:(1)=dx )(ax d ; (2)=dx )37(-x d ;(3)=xdx )(2x d ; (4)=xdx )5(2x d ; (5)=xdx )1(2x d -; (6)=dx x 3 )43(2-x d ;(7)=dx e x 2 )(2xe d (8)dx e x 2-= )1(2x e d -+(9)=dx 23sin )23(cos x d (10)=xdx )ln 5(x d (11)=xdx)ln 53(x d -(12)=+21x dx )3(arctan x d (13)=-21xdx)arcsin 1(x d -(14)=-21x xdx )1(2x d -2、求下列不定积分(1)dt e t⎰5 (2)dx x ⎰-3)23((3)⎰-x dx 21 (4)⎰-332x dx(5)dx e ax bx⎰-)(sin (6)dt tt ⎰sin(7)dx xex ⎰-2(8)dx x x ⎰)cos(2(9)dx xx⎰-232 (10)dx x x ⎰-4313 (11)dxx x x ⎰+++5212 (12)dt t t ⎰ϕ+ωϕ+ω)sin()(cos 2 (13)dx x x ⎰3cos sin (14)dx x x xx ⎰-+3cos sin cos sin(15)dx x x ⎰⋅210sec tan (16)⎰x x x dxln ln ln(17)⎰-221)(arcsin xx dx(18)dx xx ⎰-2arccos 2110(19)⎰+⋅+2211tan x xdxx (20)dx x x x ⎰+)1(arctan (21)dx x x x⎰+2)ln (ln 1 (22)⎰x x dx cos sin (23)dx xx x ⎰sin cos tan ln (24)dx x ⎰3cos (25)dt t ⎰ϕ+ω)(cos 2(26)dx x x ⎰3cos 2sin(27)dx x x ⎰2cos cos (28)dx x x ⎰7sin 5sin(29)dx x x ⎰sec tan 3(30)⎰-+x x e e dx(31)dx xx⎰--2491 (32)dx x x ⎰+239 (33)⎰-122x dx (34)⎰-+)2)(1(x x dx(35)dx x x x ⎰--22 (36)⎰-222xa dx x(37)⎰-12x x dx (38)⎰+32)1(x dx(39)dx x x ⎰-92 (40)⎰+xdx 21 (41)⎰-+211xdx (42)⎰-+21xx dx(43)dx x x x ⎰++-3212 (44)dx x x ⎰++223)1(1第三节 分部积分法例题 求下列不定积分1、dx x x ⎰cos2、dx xe x⎰3、dx x x ⎰ln4、dx x ⎰arccos5、dx x x ⎰arctan6、dx x e x⎰sin7、dx x ⎰3sec 8、dx e x⎰练习 求下列不定积分(1)⎰xdx x sin (2)dx x ⎰ln(3)dx x ⎰arcsin (4)dx xe x⎰-(5)dx x x ⎰ln 2(6)dx x e x ⎰-cos(7)dx x ex⎰-2sin 2 (8)dx x x ⎰2cos(9)dx x x ⎰arctan 2 (10)dx x x ⎰2tan(11)dx x x ⎰cos 2(12)dt te t ⎰-2(13)dx x ⎰2ln (14)dx x x x ⎰cos sin(15)dx x x ⎰2cos 22 (16)dx x x ⎰-)1ln( (17)dx x x ⎰-2sin )1(2(18)dx xx⎰23ln(19)dx e x ⎰3(20)dx x ⎰ln cos(21)dx x ⎰2)(arcsin (22)dx x e x ⎰2sin(23)dx x x ⎰2ln (24)dx ex ⎰+93其他有关有理函数与无理函数的不定积分计算问题:例题:1、dx x x x ⎰+-+6512 2、dx x x x x ⎰++++)1)(12(223、dx x x x ⎰---)1)(1(32 4、dx x x x ⎰++)cos 1(sin sin 1 5、dx x x ⎰-16、⎰++321x dx 7、dx x x x ⎰+11练习:(1)dx x x ⎰+33(2)dx x x x ⎰-+-103322 (3)dx x x x ⎰+-+5212 (4)⎰+)1(2x x dx(5)dx x ⎰+133 (6)dx x x x ⎰-++)1()1(122 (7)⎰+++)3)(2)(1(x x x xdx(8)dx xx x x ⎰--+3458 (9)⎰++))(1(22x x x dx(10)dx x ⎰-114(11)⎰+++)1)(1(22x x x dx (12)dx x x ⎰++)1()1(22(13)dx x x x ⎰++--222)1(2(14)⎰+x dx 2sin 3 (15)⎰+x dx cos 3 (16)⎰+x dxsin 2 (17)⎰++x x dx cos sin 1 (18)⎰+-5cos sin 2x x dx(19)⎰++311x dx(20)dx x x ⎰+-11)(3(21)dx x x ⎰++-+1111 (22)⎰+4x x dx (23)x dx x x ⎰+-11 (24)⎰-+342)1()1(x x dx本章复习题计算下列不定积分:1、⎰-x dx cos 452、⎰+942x x dx 3、dx x x ⎰+2)43(4、dx x ⎰4sin5、⎰-942x dx 6、dx x x ⎰++52127、dx x ⎰+9228、dx x ⎰-2329、dx x e x⎰cos 210、dx x x ⎰2arcsin11、⎰+22)9(x dx 12、⎰x dx 3sin 13、dx x e x ⎰-3sin 214、dx x x ⎰5sin 3sin 15、dx x ⎰3ln 16、dx xx ⎰-117、dx x ⎰+22)1(118、dx x x ⎰-11219、dx x x ⎰+2)32(20、dx x ⎰6cos 21、dx x x⎰-22222、dx x ⎰+cos 52123、⎰-122x x dx24、dx x x ⎰+-1125、dx x x x ⎰--+125226、⎰-+21x x xdx27、dx x x ⎰+2442528、⎰--x x e e dx 29、dx x x⎰-3)1(30、dx x a x ⎰-66231、dx x x x ⎰++sin cos 1 32、dx x x ⎰ln ln33、dx x x x ⎰+4sin 1cos sin 34、dx x ⎰4tan 35、⎰+)4(6x x dx 36、dx x a x a ⎰-+37、⎰+)1(x x dx 38、dx x x ⎰2cos 39、⎰+xedx 140、⎰-122x xdx41、⎰+)1(24x x dx 42、dx x x ⎰sin 43、dx x ⎰+)1ln(244、dx x x ⎰32cos sin 45、dx x ⎰arctan46、dx x x ⎰+sin cos 147、dx x x ⎰+283)1(48、dx x x x ⎰++234811 49、⎰-416x dx 50、dx x x ⎰+sin 1sin 51、dx x x x ⎰++cos 1sin 52、dx xx x x e x ⎰-23sin cos sin cos 53、dx x x x x⎰+)(3354、⎰+2)1(x e dx 55、dx e e e e x x x x ⎰+-+124356、dx e xe x x⎰+2)1( 57、dx x x ⎰++)1(ln 2258、⎰+32)1(ln x x 59、dx x x ⎰-arcsin 1260、dx xx x ⎰-231arccos61、dx x x ⎰+sin 1cot 62、⎰x x dx cos sin 363、⎰+x x dxsin )cos 2(64、dx x x x x ⎰+cos sin cos sin65、dx x x ⎰-)1(12。
不定积分(A)求下列不定积分dx~~2X(x 2)2dxdx2) xV x2x .2dx 4) 1 x1、1) 3)5)7) 2、1) 3) 5) 7) 9) 11) 13) 15) 17)2 3X 53^△dx cos2x2 ;~2~dx6)cos xsin xX 3(2e )dxx求下列不定积分(第一换元法)(1 —y^'xYxdX8) x3(3 2x) dxsin t ..dtxtdxcosxsin xdx2) 32 3xdx,) xl n x In (I n x)xcos(x2)dxsinx , 厂dxcos xdx2x2 1sin 2xcos3xdxdxx x6) e e“、cos3xdx12)tan3x secxdx14)3x9 x2dx16)______ 13cos2 x—dx4sin x10 2arccosxdxarctan x ,dx 18) x(1 x)3、求下列不定积分(第二换元法)1) 2)sinxdx3) 4)2x----------- d x, (a 0)2 2.a x5)7) 4、1) 3) 5)7) 5、1)2)3)dx6)dx1 \2xdxx -J x28)dx1 T x2求下列不定积分(分部积分法)xSnxdxx2In xdxx2arcta nxdxIn2xdx求下列不定积分(有理函数积分)3xdxx 32x 32x 3xdxx(x21)1、一曲线通过点方程。
2、已知一个函数2)4)6)8)arcs inxdxe 2x sin -dx2x2cosxdx2 2 xx cos dx2(B)(M,3),且在任一点处的切线斜率等于该点的横坐标的倒数,F(x)的导函数为1 x2,且当x 1时函数值为2求该曲线的,试求此函数。
3、证明:若f(x)dx F(x)c,则f (ax b)dx 丄F(axa b) c,(a 0)o sin x4、设f(x)的一个原函数为求xf(x)dx。
不定积分专题试题(含答案)一、填空题1、若⎰==__)(sin cos )()('dx x xf u f u F ,则 C x F +)(sin2、设)(x f 的一个原函数为x x tan ,则⎰=___)('dx x xf C x xx +-tan 2sec 2 3、若)1()(ln '2>=x x x f ,则___)(=x f C e x +2214、_____1)2(=--⎰xx dxC x +--1arctan 25、设x x f ln )(=,则____)('=⎰--dx ee f x x C x +6、___sin cos 2222=+⎰xb x a dx C x a bab +)tan arctan(1 7、已知边际收益为x 230-,则收益函数为___ 230x x -8、=-+=⎰⎰dx x xf C x dx x f )1()(22,则若______ C x +--22)121(9、____)2ln 1(12=+⎰dx x x C x +2ln arctan10、若____1)1()()(2=⋅+=⎰⎰dx xxf C u F du u f ,则 C xF +-)1(二、选择题1、函数x x e 3的一个原函数为( B )A 、)3ln 1()3(+xe B 、3ln 1)3(+xeC 、3ln 3xe D 、3ln 3xe2、求dx x ⎰-42时,为使被积函数有理化,可作变换(C )A、t x sin 2= B 、t x tan 2= C 、t x sec = D 、42-=t x3、若x ln 是函数)(x f 的原函数,那么)(x f 的另一个原函数是BA 、ax lnB 、ax a ln 1C 、x a +lnD 、2)ln 21x (4、函数__)(_)()()(2D x F x x x f =+=的一个原函数A 、334xB 、334x xC 、)(3222x x x + D 、)(322x x x +5、__)(_)(cos )1cos 1(2D x d x =-⎰A 、C x x +-tanB 、C x anx +-cos tC 、C x x+--cos 1 D 、C x x +--cos cos 1三、计算题 1、⎰+)1(x x dxC x +arctan 2 2、dx x x ⎰-234 C x x +-+--3)4(443223、dx xx⎰-31 C x x x x x x +-++----666656711ln 3625676 4、dx e x x 23-⎰ C e e x x x +----22212125、dx x x ⎰+241 C x x x ++-arctan 336、dx xx ⎰22cos sin 1C x x +-cot tan 7、dx ex ⎰-12 C x ex +---)112(128、dx x )arcsin (2⎰ C x x x x ar x +--+2arcsin 12)sin c (229、xdx ⎰3tan C x x++cos ln 2tan 210、⎰-dx x x 123 C x x +-+-13)1(232 11、dx x x 23)(ln ⎰ C x x x x x ++-32ln 8)(ln 4442412、⎰dx x )sin(ln C x x x +-)]cos(ln )[sin(ln 213、dx x f x f ⎰)()(' )(2x f +C 14、dx ex ⎰+211C e e x x +++-+1111ln 2122 15、dx x x ⎰sin C x x x x x +-+-sin )2(6cos )6(2 四、证明题:设)(x f 的原函数)(x F 非负,且1)0(=F ,当x x F x f x 2sin )()(02=≥时,有,试证14sin 412sin )(2+-=x x xx f不定积分练习题1基础题 一.填空题 1.不定积分:⎰=_____x x dx22.不定积分:dx x ⎰-2)2(=______3.不定积分: dx x x x)11(2⎰-=_______ 4.不定积分:dx x ⎰-2)2(=__________5.不定积分:dx xe x)32(⎰+=_______ 6.一曲线通过点)3,e (2,且在任一点处的切线斜率等于该点的横坐标的倒数,则该曲线的方程为____________________7.已知一个函数)x (F 的导函数为2x 11-,且当1x =时函数值为π23,则此函数为_______________ 8.=+⎰x d )x 1x ( ________ 9. 设1()f x x=,则()f x dx '=⎰ 10.如果xe -是函数()f x 的一个原函数,则()f x dx =⎰11. 设21()ln(31)6f x dx x c =-+⎰,则()f x = . 12. 经过点(1,2),且其切线的斜率为2x 的曲线方程为 .13. 已知()21f x x '=+,且1x =时2y =,则()f x = .14. (103sin )xx x dx +-=⎰ .15.222()a x dx +=⎰. 16.3321(1)x x dx x-+-=⎰ . 二.选择题 1、,则设x d x1I 4⎰=I =( ) c x 3 1)D ( c x 3 1)C ( cx 3 1)B ( c x 4)A (3335++-+-+--- 2、的一个原函数为则,设 )x (fx 1 1)x (f 2-=( )()arcsin ()arctan A x B x x 1 x 1 ln 2 1)C (+- x1x 1 ln 2 1)D (-+ 3、函数x 2 cos π的一个原函数为 ( ) (A) x 2 sin 2 ππ (B) x 2 sin 2 ππ- (C )x 2 sin 2ππ (D) x2 sin 2ππ- 4、设f(x) 的一个原函数为F(x), 则⎰=dx )x 2(f ( )(A) F(2x)+ C (B) F( 2 x )+ C (C)C )x 2(F2 1+ (D) 2F( 2 x )+ C 5.设3()lnsin 44f x dx x C =+⎰,则()f x =( )。
不定积分(A)1、求下列不定积分1)⎰2xdx2)⎰xxdx23)dxx⎰-2)2(4)dxxx⎰+2215)⎰⋅-⋅dxxxx325326)dxxxx⎰22sincos2cos7)dxxe x)32(⎰+8)dxxxx)11(2⎰-2、求下列不定积分(第一换元法)1)dxx⎰-3)23(2)⎰-332xdx3)dttt⎰sin4)⎰)ln(lnln xxxdx5)⎰xxdxsincos6)⎰-+xx eedx7)dxxx)cos(2⎰8)dxxx⎰-43139)dxxx⎰3cossin10)dxxx⎰--249111)⎰-122xdx12)dxx⎰3cos13)⎰xdxx3cos2sin14)⎰xdxx sectan315)dxxx⎰+23916)dxxx⎰+22sin4cos3117)dxxx⎰-2arccos211018)dxxxx⎰+)1(arctan3、求下列不定积分(第二换元法)1)dxxx⎰+2112)dxx⎰sin3)dxxx⎰-424)⎰>-)0(,222adxxax5)⎰+32)1(xdx6)⎰+xdx217)⎰-+21xxdx8)⎰-+211xdx4、求下列不定积分(分部积分法)1)inxdxxs⎰2)⎰xdxarcsin3)⎰xdxx ln24)dxxe x⎰-2sin25)⎰xdxx arctan26)⎰xdxx cos27)⎰xdx2ln8)dxxx2cos22⎰5、求下列不定积分(有理函数积分)1)dx xx⎰+332)⎰-++dxxxx1033223)⎰+)1(2xxdx(B)1、一曲线通过点)3,(2e,且在任一点处的切线斜率等于该点的横坐标的倒数,求该曲线的方程。
2、已知一个函数)(xF的导函数为211x-,且当1=x时函数值为π23,试求此函数。
3、证明:若⎰+=c x F dx x f )()(,则)0(,)(1)(≠++=+⎰a cb ax F a dx b ax f 。
第四章 不 定 积 分§ 4 – 1 不定积分的概念与性质一.填空题1.若在区间上)()(x f x F =',则F(x)叫做)(x f 在该区间上的一个 , )(x f 的 所有原函数叫做)(x f 在该区间上的__________。
2.F(x)是)(x f 的一个原函数,则y=F(x)的图形为?(x)的一条_________. 3.因为dxxx d 211)(arcsin -=,所以arcsinx 是______的一个原函数。
4.若曲线y=?(x)上点(x,y)的切线斜率与3x 成正比例,并且通过点A(1,6)和B(2,-9),则该 曲线方程为__________?。
二.是非判断题1. 若f ()x 的某个原函数为常数,则f ()x ≡0. [ ] 2. 一切初等函数在其定义区间上都有原函数. [ ] 3. ()()()⎰⎰'='dx x f dx x f . [ ] 4. 若f ()x 在某一区间内不连续,则在这个区间内f ()x 必无原函数. [ ] 5.=y ()ax ln 与x y ln =是同一函数的原函数. [ ]三.单项选择题1.c 为任意常数,且)('x F =f(x),下式成立的有 。
(A )⎰=dx x F )('f(x)+c; (B )⎰dx x f )(=F(x)+c; (C )⎰=dx x F )()('x F +c; (D) ⎰dx x f )('=F(x)+c.2. F(x)和G(x)是函数f(x)的任意两个原函数,f(x)≠0,则下式成立的有 。
(A )F(x)=cG(x); (B )F(x)= G(x)+c; (C )F(x)+G(x)=c; (D) )()(x G x F ⋅=c. 3.下列各式中 是||sin )(x x f =的原函数。
(A) ||cos x y -= ; (B) y=-|cosx|;(c)y={;0,2cos ,0,cos <-≥-x x x x (D) y={.0,cos ,0,cos 21<+≥+-x c x x c x 1c 、2c 任意常数。
精品文档不定积分(A)1、求下列不定积分dxdx??2xx2x2)1)?dx2?dx)(x?22x1?4)3)2x??dxdx x223xsincosx5)6)xx2?5?2?3x2cos13x??dxxx(2e?)dx(1?)2xx8)7)2、求下列不定积分(第一换元法)dx?3?dx)(3?2x3x32?2)1)dx tsin??dt)xlnxln(lnx t4)3)dxdx??x?x xsincosxe?e6)5)?dx2?dx)xcos(x4x1?8)7)3x3x1?xsin?dx?dx2x49?3xcos)109)dx?3?dxxcos21?2x12)11 )3??xdxxsin2xcos3xdxtansec14) 13)??dxdx222x9?x?4sin3cosx16) 15)3x1??dxdx)x?(x12x?117) 18)x2arccos arctanx10精品文档.精品文档3、求下列不定积分(第二换元法)1?dx?dxxsin2xx?12)1)?)0(a?dx,?dx22x?a x4)3)2x24x?dx dx??32)1(x?x21?6)5)dxdx??22?1?x1?x1?x7)8)4、求下列不定积分(分部积分法)??xdxarcsinxsinxdx1)2)x x?2?dxsine2?xdxxln24)3)?dxxcos2?xdxln28)7)22??xdxxxcosarctanxdx6)5)x225、求下列不定积分(有理函数积分)3x?dx3x?1)3x?2?dx210??3xx2)dx?2)?x(x1 3 )(B)2)3e,(、一曲线通过点,且在任一点处的切线斜率等于该点的横坐标的倒数,求该曲线的1 方程。
13?2)(xFx1?1x?2的导函数为2、已知一个函数,且当,试求此函数。
时函数值为精品文档.精品文档?cx)?f(x)dx?F(,则3、证明:若1?)?0?F(axb)?c,(af(ax?b)dx?a。
不定积分练习题一、选择题、填空题:1、 ((1—sin 2X)dx =2 -------------2、 若 e x 是f (x)的原函数,贝x 2f(lnx)dx = ________3、sin (I n x)dx 二 __12、若 F '(x)工f(x), • '(x)工 f (x),则 f(x)dx= _______________________________________________ (A)F(x) (B) :(x) (C) :(x) - c (D)F(x)(x) c13、下列各式中正确的是: (A) d[ f(x)dx]二 f(x) (B)—[ f(x)dxp f(x)dxdx L(C) df(x)二 f(x) (D) df(x)二 f(x) c 14、设 f(x)=e :则:f(lnx)dx = _____________2已知e 公是f (x)的一个原函数,贝V f (tan x)sec xdx 二__ 在积分曲线族(卑中,过(1,1点的积分曲线是y=_'x\!xF'(x)= f (x),贝》J f'(ax+b)dx = ________ ; 设 [f (x)dx =丄 + c ,贝叮 "号)dx = _________; e 「dx=____ ;"f(x)f '(ln x) =1 x,则f (x)二 ______ ;10、 若 f (x)在(a, b)内连续,则在(a, b)内 f (x) ___ ;(A)必有导函数(B)必有原函数 (C)必有界(D)必有极限11、 ______________________________________________ 若 Jxf (x)dx = xs in x — [sin xdx,贝 V f (x) = ________ ; 4、5、 6、7、9、设 xf (x)dx =arcsin x c,贝Vx1 1(D) - In x c (A) — c (B) lnx c (C) -― cx x15、、* ■ dx =,x(1-x)1(A) -arcsin x c (B) arcsin . x c (C) 2arcsin(2x-1) c(D) arcsin(2x -1) c16、______________________________________________________ 若f (x)在[a,b]上的某原函数为零,则在[a,b]上必有_____________(A)f(x)的原函数恒等于零;(C)f(x)恒等于零;二、计算题:- w (28)设f (si n2x) ,求: (B)f(x)的不定积分恒等于零;(D) f (x)不恒等于零,但导函数f '(x)恒为零。
不定积分练习题(一)1.不定积分:⎰=_____xxdx 22.不定积分:dx x ⎰-2)2(=______3.不定积分: dx x x x )11(2⎰-=_______ 4.不定积分:dx x ⎰-2)2(=__________5.不定积分:dx xe x )32(⎰+=_______6.一曲线通过点)3,e (2,且在任一点处的切线斜率等于该点的横坐标的倒数,则该曲线的方程为____________________7.已知一个函数)x (F 的导函数为2x 11-,且当1x =时函数值为π23,则此函数为_______________8.=+⎰x d )x 1 x ( ________9. 设1()f x x=,则()f x dx '=⎰ 10.如果x e -是函数()f x 的一个原函数,则()f x dx =⎰11. 设21()ln(31)6f x dx x c =-+⎰,则()f x = .12. 经过点(1,2),且其切线的斜率为2x 的曲线方程为 .13. 已知()21f x x '=+,且1x =时2y =,则()f x = .14. (103sin x x dx +=⎰ . 15. 222()a x dx +=⎰ . 16. 3(1x x dx -+=⎰ .1、,则设x d x1I 4⎰= I =( )c x3 1)D ( c x 3 1)C ( cx 3 1)B ( c x 4)A (3335++-+-+--- 2、222222的一个原函数为则,设 )x (fx 1 1)x (f 2-=( ) ()arcsin ()arctan A x B x x1 x 1 ln2 1)C (+- x 1x 1 ln 2 1)D (-+ 3、函数x 2 cosπ的一个原函数为 ( ) (A) x 2 sin2 ππ (B) x 2 sin 2 ππ- (C )x 2 sin 2ππ (D) x2 sin 2ππ- 4、设f(x) 的一个原函数为F(x), 则⎰=dx )x 2(f ( )(A) F(2x)+ C (B) F(2 x )+ C (C) C )x 2(F 2 1+ (D) 2F(2 x )+ C 5.设3()ln sin 44f x dx x C =+⎰,则()f x =( )A. cot 4xB. cot 4x -C. 3cos 4xD. 3cot 4x6. 若()f x 为可导、可积函数,则( )A. ()()f x dx f x '⎡⎤=⎣⎦⎰ B. ()()d f x dx f x ⎡⎤=⎣⎦⎰C. ()()f x dx f x '=⎰D. ()()df x f x =⎰7. 设C F(x) dx )x (f +=⎰ ,则 =⎰dx )cosx ( f sinx ( )(A)C )sinx ( F + (B) C )sinx ( F +- (C) C )cosx ( F +- (D) sin x ( cosx ) C F + 8.设()F x 是()f x 在(),-∞+∞上的一个原函数,且()F x 为奇函数,则()f x 是 ( ) A .偶函数 B . 奇函数 C . 非奇非偶函数 D .不能确定9.已知()f x 的一个原函数为cos x ,()g x 的一个原函数为2x ,则()f g x ⎡⎤⎣⎦的一个原函数为 ( ) A .2x B . 2cos x C . 2cos x D .cos x 10.设2x e -是()f x 的一个原函数,则()02()limx f x x f x x∆→-∆-=∆ ( )A .22x e -B .-28x e -C .22x e --D .24x e - 11. 21(),()1f x f x x=-设则的一个原函数为 ()arcsin ()arctan 1111()ln ()ln 2121A x B x x x C D x x -+⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭不定积分练习题(二)1.=⎰x d x tan 2__________.2.x d 1x1x 3x 3224⎰+++= . 3.⎰+)x 1 ( x dx2 = ______________________________.4. dx e 1 1x ⎰-+= 5.=⎰dx x 2cos x12 .6.设 )x (f 的一个原函数 xx sin 为,则 =⎰dx )x (f .7.设 )x (f 的一个原函数为 ln x , 则⎰+dx )x 21(f ______________.8.设)x (f 的一个原函数为 lnx , 则=')x (f _______________. 9.,的一个原函数为若x ln x )x (f =)x (f 则______ _______.1. =+-=⎰I x d 1e1e I xx ,则设( ) c )1e ( ln )B ( c )1e ( ln )A (x x +++- c x )1e ( ln 2)C (x +-+ c )1e ( ln x 3x )D (x ++- 2. 设f(x)的一个原函数是F(x) ,则⎰+dx )b ax (f =( ) (A) F(ax +b)+c (B) aF(ax+b)+c (C)b ax )b ax (F +++c (D)a 1F(ax+b)+c3. =-+=⎰⎰dx )x 1 ( f x c x sin dx )x (f 2,则若( )(A)c )x 1 ( sin 22+- (B)c )x 1 ( sin 22+--(C) c )x 1 ( sin 2 12+- (D) c )x 1 ( sin2 12+-- 4.不定积分:21( 1 ) cos d sinx x x +=⎰ ( ) (A) C x sin 1x +-(B) Cx sin 1x ++ (C) C x sin 1x sin +-(D) Cx sin 1x sin ++ 5. 不定积分:⎰=x x de e sin ( )(A) C e cos x + (B) C e cos x +- (C) C e arccosx + (D) C e arccos x +- 6. 不定积分:⎰+e 1 dxx=( ) (A)c e 1 ln x ++)( (B) c e 1 ln x++-)( (C) ce 1 e ln x x ++ (D)c e 1 1 ln x ++ 7. 设x 2 tan k )x (f = 的一个原函数是) x 2 cos ( ln32 ,则常数 =k ( )(A) 3 2 - (B) 3 2 (C) 34 - (D) 3 41.⎰++dx )1x 2sin( )1x 2(cos 2求.2.求不定积分 4(1)xdx x +⎰.3.求不定积分dx)x 1( x3⎰-.不定积分练习题(三)1. 2x xe dx -=⎰( ).(a) x e c -+, (b)212x e c -+, (c)212x e c --+, (d) 2x e c --+.2. 2x e dx ⎰=( )(a) 2x e c +, (b) 212x e c +, (c) 2x e , (d) 212x e .3. 221(2)dx x =+⎰( )(a) arctan 2x c +, (b) arctan 2x , (c) arcsin 2x , (d) arcsin 2x c +. 4. 22sec 2xdx =⎰( )(a)tan 2x c +, (b) tan 2x , (c) tan x , (d) tan x c +.5.(1)n x dx +=⎰ .6. cos(34)x dx +=⎰ .7.= . 8. x e dx -=⎰ .9.1sin 2xdx ⎰= . 10.(2)x x dx -=⎰ . 11.2= . 12.12dx x =-⎰. 不定积分练习题(四)1. 设()xf x e -=,则()ln f x dx x'⎰=( )A . 1x -c + B . ln x c -+ C . 1c x+ D . ln x c + 2. 若()f x 的一个原函数为2ln x ,则()x f x dx '=⎰( )A .2ln ln x x c -+B .22ln ln x x c ++C .22ln ln x x c -+D .2ln ln x x c ++ 3. 设()()ln 1ln f x x x '=+,则()f x =( )A .22xx xe c ++ B .()212xx x e c -++ C .22xx xe c -+ D .()212xx x e c --+4. 2cos xdx x=⎰( ) A . tan ln cos x x x c -+ B . tan ln cos x x x c ++ C . tan ln sin x x x c -+ D . tan ln sin x x x c ++ 5. ()2211dx x x=+⎰ ( )A .1arctan x c x ++ B . 1arctan x c x -+ C . 1arctan x c x --+ D .1arctan x c x-++6. ,I I ==设则( )()arcsin;()arcsin n ()arcsin ;()arcsin x xA a cB a c a ax xC a cD ca a -- 7. ,I I ==设则( )22();()arctan ;(().A cB cC cD c -++8. ,x xdxI I e e-==+⎰设则( ) ()()arctan ;()arctan ;()x x x xxxA e e cB e cC e cD e e c ----+++++9.10(23),I x dx I =-=⎰设则( )991111()10(23);()20(23);11()(23);()(23).2211A x c B x c C x c D x c -+-+-+-+ 10. I I ==设则( ) ()2ln(1.(2ln(1.(2ln(1.()2ln(1.A cB cC cD c -+++-+11.1d ,1x xe I x I e -==+⎰设则( ) ()ln(1)()ln(1);()2ln(1);()2ln(1).x x xxA e cB e cC e x cD x e c -++++-+-++12. sin cos d ,I x x x I ==⎰设则( )2211()sin ;()cos ;2211()cos 2;()cos 244A x cB x cC x cD x c-+++-+ 13.求下列不定积分:dxx ⎰-3)23( ⎰-dxx32dx3dt tt ⎰sin⎰)ln(ln ln x x x dx ⎰x x dx sin cos ⎰-+x x e e dxdx x x )cos(2⎰ dx x x ⎰-4313 dx x x⎰3cos sin dx x x ⎰--2491 ⎰-122x dx dx x ⎰3cos ⎰xdx x 3cos 2sin ⎰xdx x sec tan 3dx x x ⎰+239 dx x x ⎰+22sin 4cos 31 dx x x⎰-2arccos 2110 dx x x x ⎰+)1(arctan dx xx ⎰+211 dxx ⎰sin ⎰+32)1(x dx⎰+x21dx inxdx xs ⎰ ⎰xdxarcsin⎰xdxx ln 2dx x e x⎰-2sin 2⎰xdx arctan x 2 ⎰xdx x cos 2 ⎰xdx 2ln dx x x 2cos 22⎰ ⎰-++dx x x x 103322 ⎰+)1(2x x dx⎰+dx xx211arctandx x ⎰-2sin 1 dx xa x x ⎰-2 ⎰+dx x xe x232arctan )1( ⎰+x x dx sin 2)2sin( ⎰-dx e xe x x1dx e e x x ⎰2arctan dx x x x x ⎰+cos sin cos sin 14. 设)(x f 的一个原函数为xxsin ,求⎰'dx x f x )(。
习题3-11. 计算下列不定积分.(1)5x dx ⎰; (2) 2x dx ⎰; (3) 1x e dx +⎰; (4)()cos sin x x dx -⎰;(5)221dx x +⎰; (6); (7) (xedx ⎰;(8)2211sin cos dx x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎰; (9) 21x +; (10) 23324x xxdx +⎰. 2.已知曲线()y f x =过点(0,0)且在点(x,y)处的切线斜率为231k x =+,求该曲线方程. 3.已知某曲线在任一点处的切线斜率等于该点横坐标的倒数,且通过点(e,2),试求此曲线方程.习题3-21. 计算下列不定积分.(1)()921x dx -⎰; (2) ; (3); (4)21xdx x +⎰; (5)2ln xdx x ⎰; (6)θ; (7)2x xe dx -⎰; (8)x x dx e e -+⎰.2.求下列不定积分.(1)2; (2) ;(3)(4)2e⎰;3. 求下列不定积分. (1) 6x xe dx -⎰; (2)()ln ln x dx x ⎰; (3) arctan xdx ⎰;(4)2ln xdx ⎰; (5) 3sec xdx ⎰; (6) 2sin x e xdx ⎰; 4.求下列不定积分.(1); (2) ()()21f x dx f x '+⎰;(3); (4) ⎰.5.一物体由静止开始作直线运动,在 t 秒时的速度为32/t m 秒,问:(1) 3秒后物体离开出发点的距离是多少?(2) 需要多长时间走完1000米?6.在平面上有一运动着的质点,如果它在 x 轴方向和y 轴方向的分速度分别为5sin x u t =和2cos y u t =,且0|5t x ==,0|0t y ==,求:(1) 时间为t 时,质点所在的位置; (2) 运动的轨迹方程.习题3-31.利用定积分的定义证明badx b a =-⎰.2.用定积分的几何意义求下列定积分的值. (1)()1021x dx +⎰;(2) 0⎰; (3)sin xdx ππ-⎰.3.不计算积分,比较下列各组内定积分的大小. (1)1xdx ⎰,12x dx ⎰; (2)1xe dx ⎰,21x edx ⎰.4.利用定积分的性质估计下列积分值的范围. (1) ()314x x dx -⎰; (2)22xxe dx -⎰.习题3-41. 求下列函数的导数. (1) ()0F x =⎰: (2) ()sin cot xxF x xdx -=⎰.2. 求下列函数的极限.(1) 11sin lim1cos xx tdtxππ→+⎰;(2) 02limx x →⎰.3. 计算下列定积分. (1)21x xe dx ⎰; (2)cos 44x dx ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎰; (3)1ln 2ex dx x⎰; (4) 120100dxx +⎰; (5)420tan cos xdx xπ⎰;(6)41dx ⎰. 4.设()21x f x x +≤⎧⎪=⎨⎪⎩ 当x 1时,1 当x>1时,2求()20f x dx ⎰.5. 一汽车以每小时32公里的速度行驶,到某处需要减速停车.设汽车以等加速度1.8a =-2/米秒刹车.问从开始刹车到停车,汽车驶过多少距离?1. 计算下列定积分.(1)1-⎰;(2) 1⎰; (3)⎰;(4)1;(5)94⎰; (6) ()12121dxx -+⎰;(7)(222x --⎰.2.计算下列定积分. (1) 2130x x e dx ⎰; (2)31ln xdx ⎰; (3)20cos x e xdx π⎰.(4)()1sin ln ex dx ⎰.3. 设()f x 在[],a b 上连续,证明()()bbaaf a b x dx f x dx +-=⎰⎰.4.设函数()f x 以T 为周期,试证明()()0a TTaf x dx f x dx +=⎰⎰ (a 为常数).5.试证明()()()baxf x dx bf b f b '''=--⎡⎤⎣⎦⎰()()af a f a '-⎡⎤⎣⎦.1.求下列平面图形的面积。
第四章 不定积分(A)1、求下列不定积分1)⎰2x dx 2)⎰x x dx 23)dx x ⎰-2)2( 4)dx x x ⎰+221 5)⎰⋅-⋅dx xxx 32532 6)dx x x x ⎰22sin cos 2cos 7)dx x e x)32(⎰+8)dx x x x)11(2⎰-2、求下列不定积分(第一换元法)1)dx x ⎰-3)23( 2)⎰-332xdx3)dt tt ⎰sin 4)⎰)ln(ln ln x x x dx5)⎰x x dx sin cos 6)⎰-+x x e e dx7)dx x x )cos(2⎰ 8)dx xx ⎰-4313 9)dx x x ⎰3cos sin 10)dx x x⎰--249111)⎰-122x dx 12)dx x ⎰3cos 13)⎰xdx x 3cos 2sin 14)⎰xdx x sec tan 315) dx x x ⎰+239 16)dx x x ⎰+22sin 4cos 31 17)dx x x ⎰-2arccos 2110 18)dx x x x ⎰+)1(arctan3、求下列不定积分(第二换元法)1)dx xx⎰+211 2)dx x ⎰sin3)dx x x ⎰-42 4)⎰>-)0(,222a dx xa x5)⎰+32)1(x dx 6)⎰+xdx 217)⎰-+21xx dx 8)⎰-+211xdx4、求下列不定积分(分部积分法)1)inxdx xs ⎰ 2)⎰xdx arcsin3)⎰xdx x ln 24)dx x e x ⎰-2sin 25)⎰xdx x arctan 2 6)⎰xdx x cos 27)⎰xdx 2ln 8)dx x x 2cos 22⎰5、求下列不定积分(有理函数积分)1)dx x x ⎰+332)⎰-++dx x x x 1033223)⎰+)1(2x x dx(B) 1、一曲线通过点)3,(2e ,且在任一点处的切线斜率等于该点的横坐标的倒数,求该曲线的方程。
不定积分(A)1、求下列不定积分1)⎰2x dx2)⎰x x dx 23)dx x ⎰-2)2( 4)dx xx ⎰+2215)⎰⋅-⋅dx x x x 32532 6)dx xx x⎰22sin cos 2cos7)dx x e x)32(⎰+8)dx x x x)11(2⎰-2、求下列不定积分(第一换元法)1)dx x ⎰-3)23( 2)⎰-332xdx3)dt tt ⎰sin 4)⎰)ln(ln ln x x x dx5)⎰xx dxsin cos 6)⎰-+x x e e dx7)dx x x )cos(2⎰ 8)dx x x ⎰-4313 9)dx xx⎰3cos sin 10)dx x x ⎰--2491 11)⎰-122x dx 12)dx x ⎰3cos13)⎰xdx x 3cos 2sin 14)⎰xdx x sec tan 315) dx x x ⎰+239 16)dx x x ⎰+22sin 4cos 3117)dx xx ⎰-2arccos 2110 18)dx x x x ⎰+)1(arctan3、求下列不定积分(第二换元法)1)dx xx⎰+211 2)dx x ⎰sin3)dx x x ⎰-42 4)⎰>-)0(,222a dx xa x5)⎰+32)1(x dx 6)⎰+xdx 217)⎰-+21xx dx 8)⎰-+211xdx4、求下列不定积分(分部积分法)1)inxdx xs ⎰ 2)⎰xdx arcsin3)⎰xdx x ln 24)dx xe x⎰-2sin 25)⎰xdx x arctan 2 6)⎰xdx x cos 27)⎰xdx 2ln 8)dx x x 2cos 22⎰5、求下列不定积分(有理函数积分)1)dx x x ⎰+332)⎰-++dx x x x 1033223)⎰+)1(2x x dx(B) 1、一曲线通过点)3,(2e ,且在任一点处的切线斜率等于该点的横坐标的倒数,求该曲线的方程。
第4章不定积分内容概要课后习题全解习题4-11.求下列不定积分:知识点:直接积分法的练习——求不定积分的基本方法;思路分析: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★1⎰思路: 被积函数52x -=,由积分表中的公式2可解; 解:532223x dx x C --==-+⎰★2dx-⎰ 思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分;解:1141113332223()24dx x x dx x dx x dx x x C --=-=-=-+⎰⎰⎰⎰ ★322x x dx +⎰()思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分;解:2232122ln 23x x x x dx dx x dx x C +=+=++⎰⎰⎰()★43)x dx -思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分;解:3153222223)325x dx x dx x dx x x C -=-=-+⎰⎰ ★★54223311x x dx x +++⎰思路:观察到422223311311x x x x x ++=+++后,根据不定积分的线性性质,将被积函数分项,分别积分; 解:42232233113arctan 11x x dx x dx dx x x C x x ++=+=++++⎰⎰⎰ ★★6221x dx x +⎰思路:注意到222221111111x x x x x +-==-+++,根据不定积分的线性性质,将被积函数分项,分别积分;解:2221arctan .11x dx dx dx x x C x x =-=-+++⎰⎰⎰ 注:容易看出56两题的解题思路是一致的;一般地,如果被积函数为一个有理的假分式,通常先将其分解为一个整式加上或减去一个真分式的形式,再分项积分;★7x dx x x x ⎰34134(-+-)2 思路:分项积分;解:3411342x dx xdx dx x dx x dx x x x x --=-+-⎰⎰⎰⎰⎰34134(-+-)2 ★823(1dx x -+⎰思路:分项积分;解:2231(323arctan 2arcsin .11dx dx x x C x x =-=-+++⎰⎰ ★★9思路=11172488xx ++==,直接积分; 解:715888.15x dx x C ==+⎰ ★★10221(1)dx x x +⎰思路:裂项分项积分;解:222222111111()arctan .(1)11dx dx dx dx x C x x x x x x x=-=-=--++++⎰⎰⎰⎰ ★11211x x e dx e --⎰ 解:21(1)(1)(1).11x x x x x x x e e e dx dx e dx e x C e e --+==+=++--⎰⎰⎰★★123x x e dx ⎰思路:初中数学中有同底数幂的乘法: 指数不变,底数相乘;显然33x x x e e =();解:333.ln(3)x x x xe e dx e dx C e ==+⎰⎰()() ★★132cot xdx ⎰思路:应用三角恒等式“22cot csc 1x x =-”;解:22cot (csc 1)cot xdx x dx x x C =-=--+⎰⎰★★1423523x xx dx ⋅-⋅⎰思路:被积函数 235222533x x x x ⋅-⋅=-(),积分没困难; 解:2()2352232525.33ln 2ln 3x x xx x dx dx x C ⋅-⋅=-=-+-⎰⎰(()) ★★152cos 2x dx ⎰ 思路:若被积函数为弦函数的偶次方时,一般地先降幂,再积分;解:21cos 11cos sin .2222x x d dx x x C +==++⎰⎰★★1611cos 2dx x +⎰ 思路:应用弦函数的升降幂公式,先升幂再积分;解:221111sec tan .1cos 2222cos dx dx xdx x C x x===++⎰⎰⎰ ★17cos 2cos sin x dx x x -⎰ 思路:不难,关键知道“22cos 2cos sin (cos sin )(cos sin )x x x x x x x =-=+-”;解:cos 2(cos sin )sin cos .cos sin x dx x x dx x x C x x=+=-+-⎰⎰ ★1822cos 2cos sin x dx x x ⋅⎰ 思路:同上题方法,应用“22cos 2cos sin x x x =-”,分项积分;解:22222222cos 2cos sin 11cos sin cos sin sin cos x x x dx dx dx x x x x x x x-==-⋅⋅⎰⎰⎰⎰★★19dx ⎰思路:注意到被积函数==,应用公式5即可;解:22arcsin .dx x C ==+⎰ ★★2021cos 1cos 2x dx x ++⎰思路:注意到被积函数 22221cos 1cos 11sec 1cos 2222cos x x x x x++==++,则积分易得; 解:221cos 11tan sec .1cos 2222x x x dx xdx dx C x ++=+=++⎰⎰⎰ ★2、设()arccos xf x dx x C =+⎰,求()f x ;知识点:考查不定积分原函数与被积函数的关系;思路分析:直接利用不定积分的性质1:[()]()d f x dx f x dx =⎰即可; 解:等式两边对x 求导数得:★3、设()f x 的导函数为sin x ,求()f x 的原函数全体;知识点:仍为考查不定积分原函数与被积函数的关系;思路分析:连续两次求不定积分即可;解:由题意可知,1()sin cos f x xdx x C ==-+⎰所以()f x 的原函数全体为:112cos sin x C dx x C x C -+=-++⎰();★4、证明函数21,2x x e e shx 和x e chx 都是s x e chx hx -的原函数 知识点:考查原函数不定积分与被积函数的关系;思路分析:只需验证即可;解:2x x e e chx shx =-,而22[][][]x x x x d d d e e shx e chx e dx dx dx ===1()2 ★5、一曲线通过点2(,3)e ,且在任意点处的切线的斜率都等于该点的横坐标的倒数,求此曲线的方程; 知识点:属于第12章最简单的一阶线性微分方程的初值问题,实质仍为考查原函数不定积分与被积函数的关系; 思路分析:求得曲线方程的一般式,然后将点的坐标带入方程确定具体的方程即可;解:设曲线方程为()y f x =,由题意可知:1[()]d f x dx x =,()ln ||f x x C ∴=+; 又点2(,3)e 在曲线上,适合方程,有23ln(),1e C C =+∴=,所以曲线的方程为()ln || 1.f x x =+★★6、一物体由静止开始运动,经t 秒后的速度是23(/)t m s ,问:(1) 在3秒后物体离开出发点的距离是多少(2) 物体走完360米需要多少时间知识点:属于最简单的一阶线性微分方程的初值问题,实质仍为考查原函数不定积分与被积函数的关系; 思路分析:求得物体的位移方程的一般式,然后将条件带入方程即可;解:设物体的位移方程为:()y f t =,则由速度和位移的关系可得:23[()]3()f t t f t t C =⇒=+d dt, 又因为物体是由静止开始运动的,3(0)0,0,()f C f t t ∴=∴=∴=;1 3秒后物体离开出发点的距离为:3(3)327f ==米;2令3360t t =⇒=秒;习题4-2★1、填空是下列等式成立;知识点:练习简单的凑微分; 思路分析:根据微分运算凑齐系数即可;解:234111(1)(73);(2)(1);(3)(32);7212dx d x xdx d x x dx d x =-=--=-2、求下列不定积分;知识点:凑微分第一换元积分法的练习;思路分析:审题看看是否需要凑微分;直白的讲,凑微分其实就是看看积分表达式中,有没有成块的形式作为一个整体变量,这种能够马上观察出来的功夫来自对微积分基本公式的熟练掌握;此外第二类换元法中的倒代换法对特定的题目也非常有效,这在课外例题中专门介绍★13t e dt ⎰思路:凑微分;解:33311(3)33t t t e dt e d t e C ==+⎰⎰ ★23(35)x dx -⎰思路:凑微分; 解:33411(35)(35)(35)(35)520x dx x x x C -=---=--+⎰⎰d ★3132dx x -⎰思路:凑微分;解:1111(32)ln |32|.322322dx d x x C x x =--=--+--⎰⎰ ★4⎰ 思路:凑微分;解:1233111(53)(53)(53)(53).332x x d x x C -=--=---=--+⎰ ★5(sin )xb ax e dx -⎰思路:凑微分;解:11(sin )sin ()()cos x x x b b b x ax e dx axd ax b e d ax be C a b a-=-=--+⎰⎰⎰★★6思路:如果你能看到td =,凑出d 易解;解:2C ==+⎰ ★7102tan sec x xdx ⎰思路:凑微分;解:10210111tan sec tan (tan )tan .11x xdx xd x x C ==+⎰⎰ ★★8ln ln ln dx x x x ⎰思路:连续三次应用公式3凑微分即可;解:(ln ||)(ln |ln |)ln |ln ln |ln ln ln ln ln ln ln ln dx d x d x x C x x x x x x ===+⎰⎰⎰★★9tan ⎰思路:是什么,是什么呢就是这有一定难度解:ln ||C ==-+⎰⎰ ★★10sin cos dx x x ⎰思路:凑微分;解:方法一:倍角公式sin 22sin cos x x x =;方法二:将被积函数凑出tan x 的函数和tan x 的导数;方法三: 三角公式22sin cos 1x x +=,然后凑微分;★★11x x dx e e -+⎰思路:凑微分:222111()x x x x x x x x dx e dx de de e e e e e -===++++;解:22arctan 11()x x x x x x x dx e dx de e C e e e e -===++++⎰⎰⎰ ★122cos()x x dx ⎰思路:凑微分;解:222211cos()cos sin 22x x dx x dx x C ==+⎰⎰ ★★13思路:22==凑微分易解; 解:1222211(23)(23)66x d x C -=-=---=⎰ ★★142cos ()sin()t t dt ωω⎰思路:凑微分;解:22211cos ()sin()cos ()sin()cos ()cos()t t dt t t d t t d t ωωωωωωωωω==-⎰⎰⎰★★153431x dx x -⎰ 思路:凑微分;解:33444444433431313(1)ln |1|.44441111x x dx dx dx d x x C x x x x===--=--+----⎰⎰⎰⎰ ★163sin cos x dx x ⎰思路:凑微分;解:332sin 111cos .2cos cos cos x dx d x C x x x =-=+⎰⎰ ★★179思路:经过两步凑微分即可;解:9101010111010C ===+⎰ ★★18思路:分项后分别凑微分即可;解:=-⎰ ★★19 221dx x -⎰ 思路:裂项分项后分别凑微分即可;解:21212dx dx x ==-⎰⎰⎰ ★202(45)xdx x -⎰思路:分项后分别凑微分即可;解:22214541114(45)(45)5(45)2545(45)xdx x dx d x x x x x --=-=------⎰⎰⎰()() ★212100(1)x dx x -⎰思路:分项后分别凑微分即可;解:222100100100100100(11)(1)(1)1(2)(1)(1)(1)(1)(1)x dx x dx x x dx x x x x x -+--==++-----⎰⎰⎰ ★★2281xdx x -⎰思路:裂项分项后分别凑微分即可;解:28444444111111()()241(1)(1)1111xdx xdx xdx dx x x x x x x x ==-=---+-+-+⎰⎰⎰⎰ ★233cos xdx ⎰思路:凑微分;cos sin xdx d x =;解:3222cos cos cos cos sin (1sin )sin xdx x xdx xd x x d x =⋅==-⎰⎰⎰⎰★★242cos ()t dt ωϕ+⎰思路:降幂后分项凑微分; 解:21cos 2()11cos ()cos 2()2()224t t dt dt dt t d t ωϕωϕωϕωϕω+++==+++⎰⎰⎰⎰★★★25sin 2cos3x xdx ⎰思路:积化和差后分项凑微分;解:111sin 2cos3(sin 5sin )sin 55sin 2102x xdx x x dx xd x xdx =-=-⎰⎰⎰⎰ ★★★26sin5sin 7x xdx ⎰思路:积化和差后分项凑微分;解:111sin 5sin 7(cos 2cos12)cos 22cos12(12)2424x xdx x x dx xd x xd x =-=-⎰⎰⎰⎰ ★★★273tansec x xdx ⎰思路:凑微分tan sec sec x xdx d x =;解:3222tan sec tan tan sec tan sec (sec 1)sec x xdx x x xdx xd x x d x =⋅==-⎰⎰⎰⎰★★28arccos x思路:(arccos )d x =-;解:arccos arccos arccos 1010arccos .ln10x xxd x C =-=-+⎰★★29思路:(arcsin )d x =;解:2arcsin 1arcsin (arcsin )d x C x x ==-+⎰★★★★30思路:==;解:==⎰★★★★31ln tan cos sin xdx x x ⎰思路:被积函数中间变量为tan x ,故须在微分中凑出tan x ,即被积函数中凑出2sec x , 解:2ln tan ln tan ln tan tan ln tan (ln tan )cos sin tan cos tan x x xdx dx d x xd x x x x x x===⎰⎰⎰⎰ ★★★★3221ln (ln )xdx x x +⎰思路:(ln )(1ln )d x x x dx =+ 解:221ln 11(ln )ln (ln )(ln )x dx d x x C x x x x x x +==-+⎰⎰ ★★★★331x dxe -⎰解:方法一:思路:将被积函数的分子分母同时除以 x e ,则凑微分易得; 方法二: 思路:分项后凑微分 方法三:思路: 将被积函数的分子分母同时乘以 x e ,裂项后凑微分;★★★★346(4)dx x x +⎰解:方法一:思路:分项后凑积分;方法二:思路:利用第二类换元法的倒代换; 令1x t =,则21dx dt t=-; ★★★★3582(1)dxx x -⎰解:方法一: 思路:分项后凑积分;方法二: 思路: 利用第二类换元法的倒代换; 令1x t=,则21dx dt t =-; 6426422753751111(1)()(1)()211111111111111111ln ||ln ||75321753321t t t dt dt t t t dt dt t t t t x t t t t C C t x x x x x =-+++-=-+++---+---=-----+=-----+++⎰⎰⎰⎰3、求下列不定积分;知识点:真正的换元,主要是三角换元第二种换元积分法的练习;思路分析:题目特征是----被积函数中有二次根式,如何化无理式为有理式三角函数中,下列二恒等式起到了重要的作用;为保证替换函数的单调性,通常将交的范围加以限制,以确保函数单调;不妨将角的范围统统限制在锐角范围内,得出新变量的表达式,再形式化地换回原变量即可;★★★1⎰ 思路:令sin ,2x t t π=<,先进行三角换元,分项后,再用三角函数的升降幂公式;解:令sin ,2x t t π=<,则cos dx tdt =;tan arcsin .2t t C x C =-+=+或arcsin x C =+ 万能公式sin 1cos tan 21cos sin tt tt t-==+,又sin t x =时,cos t★★★2⎰思路:令3sec ,(0,)2x t t π=∈,三角换元;解:令3sec ,(0,)2x t t π=∈,则3sec tan dx t tdt =;3sec x x =时,3cos ,sin tan x x x x===★★★3思路:令tan ,2x t t π=<,三角换元;解:令tan ,2x t t π=<,则2sec dx tdt =;★★★4思路:令a tan ,2x t t π=<,三角换元;解:令tan ,2x a t t π=<,则2a sec dx tdt =;★★★★52思路:先令2u x =,进行第一次换元;然后令tan ,2u t t π=<,进行第二次换元;解:2224112x x x +=+⎰,令2u x =得:212=,令tan ,2u t t π=<,则2sec du tdt =, 与课本后答案不同★★★6思路:三角换元,关键配方要正确;解:22549(2)x x x --=-+,令23sin ,2x t t π+=<,则3cos dx tdt =;★★4、求一个函数()f x ,满足'()f x =,且(0)1f =;思路:,由条件(0)1f =确定出常数C 的值即可;解:1(1).1x C x=+=+⎰⎰令()f x C =+,又(0)1f =,可知1C =-,★★★5、设tan ,n n I xdx =⎰,求证:1-21tan 1n n n I x I n -=--,并求5tan xdx ⎰; 思路:由目标式子可以看出应将被积函数tan n x 分开成22tan tan n x x -,进而写成:22222tan (sec 1)tan sec tan n n n x x x x x ----=-,分项积分即可;证明:222222tan (tan sec tan )tan sec tan n n n n n n I xdx x x x dx x xdx xdx ----==-=-⎰⎰⎰⎰ 习题4-3 1、求下列不定积分:知识点:基本的分部积分法的练习;思路分析:严格按照“‘反、对、幂、三、指’顺序,越靠后的越优先纳入到微分号下凑微分;”的原则进行分部积分的练习;★1arcsin xdx ⎰思路:被积函数的形式看作0arcsin x x ,按照“反、对、幂、三、指”顺序,幂函数0x 优先纳入到微分号下,凑微分后仍为dx ;解:21arcsin arcsin arcsin (1)2xdx x x x x x =-=+-⎰⎰ ★★22ln(1)x dx +⎰思路:同上题;解:22222222ln(1)ln(1)ln(1)11x x x dx x x x dx x x dx x x+=+-=+-++⎰⎰⎰ ★3arctan xdx ⎰思路:同上题;解:222(1)arctan arctan arctan 121dx d x xdx x x x x x x x+=-=-++⎰⎰⎰1★★42sin 2xx e dx -⎰ 思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可; 解:22221111sin sin ()sin cos 22222222xx x x x x x x e dx d e e e dx ----=-=-+⎰⎰⎰ ★★52arctan x xdx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:32332111arctan arctan ()arctan 3331x x xdx xd x x x dx x ==-+⎰⎰⎰ ★6cos 2xx dx ⎰ 思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:cos 2sin 2sin 2sin 2sin 4sin 2222222xx x x x x xx dx xd x dx x d==-=-⎰⎰⎰⎰ ★★72tan x xdx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:2222tan (sec 1)(sec )sec x xdx x x dx x x x dx x xdx x x =-=-=-⎰⎰⎰⎰⎰d★★82ln xdx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:222211ln ln 2ln ln 2ln ln 2ln 2xdx x x x x dx x x xdx x x x x x dx x x=-⋅⋅=-=-+⋅⎰⎰⎰⎰★★9ln(1)x x dx -⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:22211ln(1)ln(1)ln(1)2221x x x x dx x d x x dx x -=-=---⎰⎰⎰★★1022ln xdx x ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:222222ln 11111ln ln ()ln 2ln ln 2x x dx xd x x dx x dx x x x x x x x=-=-+⋅=-+⎰⎰⎰⎰★★11cosln xdx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:1cosln cosln sin ln cosln sin ln xdx x x x x dx x x xdx x =+⋅=+⎰⎰⎰ ★★122ln x dx x ⎰思路:详见第10 小题解答中间,解答略;★★13ln (1)nx xdxn ≠-⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:111111ln ln ln 111n nn n x x xdx xdx x x dx n n n x+++==-⋅+++⎰⎰⎰ ★★142xx e dx -⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:222222x x x x x x x e dx x e e xdx x e xe e dx ------=-+=--+⎰⎰⎰★★1532(ln )x x dx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可; 解:32244241111(ln )(ln )()(ln )2ln 444x x dx x d x x x x x dx x==-⋅⋅⎰⎰⎰ ★★16ln ln xdx x ⎰思路: 将积分表达式ln ln xdx x写成ln ln (ln )xd x ,将ln x 看作一个整体变量积分即可; 解:ln ln 111ln ln (ln )ln ln ln ln ln ln ln ln x dx xd x x x x dx x x dx x x x x==-⋅⋅=-⎰⎰⎰⎰ ★★★ 17sin cos x x xdx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可; 解:11111sin cos sin 2(cos 2)cos 2cos 222244x x xdx x xdx xd x x x xdx ==-=-+⎰⎰⎰⎰★★1822cos 2x x dx ⎰思路:先将2cos 2x 降幂得1cos 2x+,然后分项积分;第二个积分严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:2222221111cos (cos )cos 22222xx dx x x x dx x dx x xdx =+=+⎰⎰⎰⎰ ★★192(1)sin 2xxdx -⎰思路:分项后对第一个积分分部积分;解:22211(1)sin 2sin 2sin 2(cos 2)cos 222x xdx x xdx xdx x d x x -=-=-+⎰⎰⎰⎰★★★20⎰思路:首先换元,后分部积分;解:令t =,则32,3,x t dx t dt ==★★★212(arcsin )x dx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可; 解:22(arcsin )(arcsin )x dx x x x =-⎰⎰222(arcsin )2(arcsin )2(arcsin )2.x x x x x x dx x x x x C =+-=+-=+-+⎰★★★222sin x e xdx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可; 解:方法一: 方法二:★★★23思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:ln(1))1x d x x =++-+⎰⎰令t=则2,dx tdt =所以原积分)4arctan x C=+-++;★★★24ln(1)x x e dx e +⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:ln(1)ln(1)()ln(1)1x x x x x x xx xe e dx e d e e e e dx e e---+=+-=-+++⎰⎰⎰ 注:该题中11x dx e +⎰的其他计算方法可参照习题4-2,233; ★★★251ln 1xx dx x +-⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可; 解:2222111111111lnln ()ln 1122121(1)x x x x x xx dx d x x x dx x x x x x +++--++==-⋅---+-⎰⎰⎰ 注: 该题也可以化为 1ln[ln(1)ln(1)]1xx dx x x x dx x+=+---⎰⎰再利用分部积分法计算; ★★★26sin 2cos dxx x ⎰思路:将被积表达式sin 2cos dxx x 写成22sec tan 2sin 2sin 2sin cos dx xdx d x x x x x ==,然后分部积分即可; 解:22sec tan sin 2cos 2sin 2sin 2sin cos dx dx xdx d xx x xx x x ===⎰⎰⎰⎰2、 用列表法求下列不定积分;知识点:仍是分部积分法的练习;思路分析:审题看看是否需要分项,是否需要分部积分,是否需要凑微分;按照各种方法完成;我们仍然用一般方法解出,不用列表法;★13xxedx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:33333331111111()3().3333933x x x x x x xxe dx xd e xe e dx xe e d x x e C ==-=-=-+⎰⎰⎰⎰ ★2(1)xx e dx +⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:(1)(1)(1)x x x x x x e dx x de x e e dx xe C +=+=+-=+⎰⎰⎰;★32cos xxdx ⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:2222cos sin sin 2sin sin 2cos x xdx x d x x x x xdx x x xd x ==-=+⎰⎰⎰⎰★42(1)x xe dx -+⎰思路:分项后分部积分即可;解:222(1)()x x x x x x e dx x e dx e dx x d e e dx -----+=+=-+⎰⎰⎰⎰⎰★5ln(1)x x dx +⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可;解:222111ln(1)ln(1)()ln(1)-2221x x x dx x d x x x dx x +=+=++⎰⎰⎰★6cos xe xdx -⎰思路:严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分即可; 解:cos cos ()cos sin xx x x exdx xd e e x e xdx ----=-=--⎰⎰⎰★3、已知sin xx是()f x 的原函数,求()xf x dx '⎰; 知识点:考察原函数的定义及分部积分法的练习;思路分析:积分 ()xf x dx '⎰中出现了()f x ',应马上知道积分应使用分部积分, 条件告诉你sin xx是()f x 的原函数,应该知道sin ().xf x dx C x=+⎰解:()()()()xf x dx x f x xf x f x dx '=-⎰⎰⎰d()=又2sin cos sin cos sin (),(),();x x x x x x xf x dx C f x xf x x x x --=+∴=∴=⎰★★4、已知()xe f x x=,求()xf x dx ''⎰;知识点:仍然是分部积分法的练习;思路分析:积分()xf x dx ''⎰中出现了(f x '',应马上知道积分应使用分部积分; 解:()(())()()()().xf x dx xd f x xf x f x dx xf x f x C ''''''==-=-+⎰⎰⎰又22(1)(1)(,(),();x x x x x e xe e e x e x f x f x xf x x x x x---''∴=∴)=== ★★★★5、设n I =sin n dx x ⎰,(2)n ≥;证明:211cos 21sin 1n n n x n I I n x n ---=-⋅+--; 知识点:仍然是分部积分法的练习; 思路分析:要证明的目标表达式中出现了n I ,1cos sin n x x -和2n I - 提示我们如何在被积函数的表达式1sin n x中变出1cos sin n xx- 和21sinn x- 呢这里涉及到三角函数中1的变形应用,初等数学中有过专门的介绍,这里1可变为22sin cos x x +;证明:22sin cos x x +1=2222222221222-1sin cos cos sin cos 1sin sin sin sin sin sin cos cos sin sin sin cos sin sin sin cos sin sin sin sin cos sin n n n n n n n n n n n n n n n n n n dx x x x x x I dx dx dx dx dx x xx x x x x x dx I d x I x x x x x n x x x x dx I x x x I x -----+∴===+=+=+=+-⋅-=-⋅+=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰22222212222112.1cos cos 1sin sin sin sin cos cos (2)sin sin 1cos 21sin 1n n n n n n n n n n n n n n n n n x x x n dx I I n dx I x x x x x I nI nI I nI n I x xx n I I n x n --------------++=+++=++-+=+---∴=-⋅+--⎰⎰★★★★6、设f x ()为单调连续函数,f x -1()为其反函数,且()()f x dx F x C =+⎰ ,求:1fx x -⎰()d ;知识点:本题考察了一对互为反函数的函数间的关系,还有就是分部积分法的练习; 思路分析:要明白1(())x f f x -=这一恒等式,在分部积分过程中适时替换;解:f x x x f x x f x ⎰⎰-1-1-1()d =()-d(())又1(())x f f x -=又()()f x dx F x C =+⎰习题4-41、 求下列不定积分知识点:有理函数积分法的练习;思路分析:被积函数为有理函数的形式时,要区分被积函数为有理真分式还是有理假分式,若是假分式,通常将被积函数分解为一个整式加上一个真分式的形式,然后再具体问题具体分析;★133x dx x +⎰思路:被积函数为假分式,先将被积函数分解为一个整式加上一个真分式的形式,然后分项积分; 解:3327272739333x x x x x x x +-==-+-+++2 ★★★2 5438x x dx x x +--⎰思路:被积函数为假分式,先将被积函数分解为一个整式加上一个真分式的形式,然后分项积分; 解:545342323338()()()881,x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x +--+-+-++-+-==+++---22而3(1)(1),xx x x x -=+-令23811x x A B C x x x x x +-=++-+-,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得:118A B C C B A ++=⎧⎪-=⎨⎪=⎩解此方程组得:843A B C =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩★★★3331dx x +⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:321(1)(1)x x x x +=+-+,令323111A Bx Cx x x x +=+++-+等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得:⎧⎪⎨⎪⎩A+B=0B+C-A=0A+C=3解此方程组得:112A B C =⎧⎪=-⎨⎪=⎩★★★431(1)x dx x +-⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:令32311(1)(1)(1)x A B Cx x x x +=++----,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得:0,21,1A B A A B C =-=-+=,解此方程组得:0,1,2A B C ===;★★★5332(1)x dx x x ++⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:3333232(1)(1)(1)x x x x x x +=++++,令32321(1)(1)(1)A B C Dx x x x x x =+++++++等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得:0320302A B A B C A B C D A +=⎧⎪++=⎪⎨+++=⎪⎪=⎩解此方程组得:2222A B C D =⎧⎪=-⎪⎨=-⎪⎪=-⎩;★★★62(2)(3)xdxx x ++⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:22222222(2)(3)(2)(3)(2)(3)(2)(3)x x x x x x x x x x x +-+==-++++++++ 2212(3)(2)(3)x x x =-+++;令22223(2)(3)(3)A B Cx x x x x =+++++++,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得:06509622A B A B C A B C +=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解此方程组得:2222222223(2)(3)(3)2A B x x x x x C =⎧⎪=-∴=--⎨+++++⎪=-⎩★★★7331xdx x -⎰思路:将被积函数裂项后分项积分;解:332333(1)3331111x x x x x x x -+==+--++- 令323111A Bx C x x x x +=+--++,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得: 003AB A BC A C +=⎧⎪-+=⎨⎪-=⎩ 解此方程组得:112A B C =⎧⎪=-⎨⎪=-⎩而222222131313(21)(21)(21)2222222111111x x x x x x x x x x x x x x x x +++++==+=+++++++++++++ ★★★82221(1)x x dx x --+⎰思路:将被积函数裂项后分项积分;解:22222222112(1)1(1)(1)x x x x x x x --=--+++++又由分部积分法可知:222212(1)11dx x dx x x x =++++⎰⎰★★★9(1)(2)(3)xdxx x x +++⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:3313(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(1)(2)(3)x x x x x x x x x x x x x +-==-+++++++++++令3(1)(2)(3)123A B Cx x x x x x =++++++++,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得:054306323A B C A B C A B C ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解之得:333233223(1)(2)(3)12332A B x x x x x x C ⎧=⎪⎪=-∴=-+⎨++++++⎪⎪=⎩而111(1)(2)12x x x x =-++++★★★10221(1)(1)x dx x x ++-⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:22222112121(1)(1)(1)(1)(1)(1)x x x x x x x x x +-+==+++-+-+- 令22211(1)(1)(1)A B Cx x x x x =++-++-+,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得:0,20,2A B A C A B C +=+=--=;解之得:11,,122A B C ==-=-;★★★1121(1)dx x x +⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:令221(1)1A Bx Cx x x x +=+++,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得: 001A B C A +=⎧⎪=⎨⎪=⎩解之得:221111(1)10A xB x x x xC =⎧⎪=-∴=-⎨++⎪=⎩★★★1222()(1)dxx x x ++⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:22211()(1)(1)(1)x x x x x x =++++令22211()(1)1A B Cx Dx x x x x x +=++++++,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得: 0,0,0,1A B C A C D A B D A ++=++=++==,解之得:★★★★★1341dx x +⎰思路:将被积函数裂项后分项积分;解:4221(1)(1)x x x +=+-++令411x =++,等式右边通分后比较两边分子x 的同次项的系数得:0001A C B D A C B D +=⎧+-+=++-=⎪⎪+=⎩解之得:412412A B C D ⎧=-⎪⎪⎪=⎪⎪⎨⎪=⎪⎪⎪=⎪⎩注:由导数的性质可证21)1)arctan1x ++-=-本题的另一种解法:注:由导数的性质可证22arctan21xπ=+-; ★★★★★142222(1)x dx x x --++⎰思路:将被积函数裂项后分项积分; 解:222222211(1)(1)x x x x x x x x --++-+=-++++ 又22223112122(1)11x dxdx x x x x x x +=+++++++⎰⎰ 注:本题再推到过程中用到如下性质:本性质可由分部积分法导出;若记22()n ndxI x a =+⎰,其中n 为正整数,0a ≠,则必有:122211[(23)]2(1)()n n n xI n I a n x a --=+--+; 2、 求下列不定积分知识点:三角有理函数积分和简单的无理函数积分法的练习;思路分析:求这两种积分的基本思路都是通过适当的变换化为有理函数积分去完成;★★123sin dxx+⎰思路:分子分母同除以x 2sin 变为2csc x 后凑微分;解:2222()csc cot 63sin 3csc 13cot 4d x dx xdx d x x x x ==-=-+++⎰⎰⎰⎰★★23cos dxx+⎰思路:万能代换解:令tan 2xt =,则22212cos ,;11t dt x dx t t -==++ 注:另一种解法是:★★32sin dxx+⎰思路:万能代换 解:令tan2x t =,则2222sin ,;11t dt x dx t t ==++ ★★41tan dx x+⎰思路:利用变换tan t x =万能代换也可,但较繁 解:令tan t x =,则2arctan ,;1dtx t dx t ==+ ★★51sin cos dxx x++⎰思路:万能代换解:令tan 2xt =,则2222212sin ,cos ,;111t t dt x x dx t t t -===+++ ★★652sin cos dxx x+-⎰思路:万能代换解:令tan 2xt =,则2222212sin ,cos ,;111t t dt x x dx t t t -===+++而22133221(33dt C t t ===++++⎰ ★★★★7(54sin )cos dxx x+⎰思路一:万能代换解:令tan 2xt =,则2222212sin ,cos ,;111t t dt x x dx t t t -===+++ 而22244(585)(1)(585)(1)(1)t t t t t t t =++-++-+,令22411(585)(1)(1)585At B C Dt t t t t t t t +=++-+++-+++,等式右边通分后比较两边分子t 的同次项的系数得:55013301330554A C DBCD A C D B C D ++=⎧⎪++=⎪⎨-+-=⎪⎪+-=⎩解之得:116,;916C D ⎧⎧=⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪=-⎪⎪⎩⎩5A=27B=8 2222221191110891161161458585851191110871()(54sin )cos 161161458585851191110871(54sin )cos 161161458585851ln 16t t t t t t t dx t dt x x t t t t t t dx t dt dt dt dt x x t t t t t t t +=⋅-⋅+⋅-⋅-++++++∴=-⋅+⋅-⋅-⋅+-++++++∴=-+--+-+++++=--⎰⎰⎰⎰⎰22917541ln 1ln(585)arctan()1642435tan 419172ln tan 1ln tan 1ln(5tan 8tan 5)arctan()162162422243t t t t C x x x x x C +++-++-++=--++-++-+思路二:利用代换sin t x = 解:令sin t x x π=,<2,则dxx ==令21(54)(1)5411A B Ct t t t t =+++-+-+,等式右边通分后比较两边分子t 的同次项的系数得:44090551A B C B C A B C ++=⎧⎪+=⎨⎪-+-=⎩解之得:216911161111118(54)(1)9541812112A B t t t t t C ⎧=⎪⎪⎪=∴=⋅+⋅-⋅⎨+-+-+⎪⎪=-⎪⎩注:比较上述两解法可以看出应用万能代换对某些题目可能并不简单★★★★81sin (1cos )sin xdx x x++⎰思路:将被积函数分项得,对两个不定积分分别利用代换cos t x =和万能代换 解:1sin 11(1cos )sin (1cos )sin 1cos x x x x x x+=++++对积分1(1cos)sin dx x x+⎰,令cos ,(0,)t x x π=∈,则dx x == 令22111(1)(1)(1)A B Ct t t t t =++-++-+,等式右边通分后比较两边分子t 的同次项的系数得:0201A B A C A B C +=⎧⎪+=⎨⎪--=⎩解之得:221411111111441412(1)(1)(1)12A B t t t t t C ⎧=⎪⎪⎪=-∴=⋅-⋅-⋅⎨-++-+⎪⎪=-⎪⎩对积分11cos dx x+⎰,令22212tan ,os ,211x t dt t c x dx t t -===++★★9思路:变无理式为有理式,变量替换t =解:令t =则 321,3;x t dx t dt +==★★103思路:变无理式为有理式,变量替换t =;解:令2,2;t x t dx tdt ===★★11思路:变无理式为有理式,变量替换t =解:令21,2;t x t dx tdt =+==222122222(2)1111124444ln 11)1t t t t t tdt dt dt t dtt t t t tdt dt dt t t t C x Ct---∴====-+++++=-+=-+++=-++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰★★★12思路:变无理式为有理式,变量替换t =; 解:令87,8;t x t dx t dt ===★★★133思路:变无理式为有理式,三角换元; 解:令2tan ,,sec .2x t t dx tdt π=<=则★★★14 思路,三角换元;解:令sin ,;2x a t t π=<则cos dx a tdt =;注: 另一种解法,分项后凑微分;★★★15思路:换元;解:令11x t x +=-,则22.(1)dx dt x -=- 总习题四★1、设()f x 的一个原函数是2x e -,则()().f x =A 2x e -B -22x e -C -42x e -D 42x e - 知识点:原函数的定义考察; 思路分析:略; 解:B;★2、设()arcsin xf x dx x C =+⎰,则()dxf x =⎰; 知识点:原函数的定义性质考察;思路分析:对条件两边求导数后解出()f x 后代入到要求的表达式中,积分即可; 解:对式子()arcsin xf x dx x C =+⎰两边求导数得:★★3、设222(1)ln 2x f x x -=-,且(())ln f x x ϕ=,求()x dx ϕ⎰;知识点:函数的定义考察;思路分析:求出()f x 后解得()x ϕ,积分即可; 解:22222111()1(1)ln ln ,()ln ,(())ln ,1()1211x x t x f x f t f x t x x x ϕϕϕ-+++-==∴=∴=-----又()11(())ln ,,()()11x x f x x x x x x ϕϕϕϕ++=∴∴=--=;★★★4、设F()x 为()f x 的原函数,当>0x 时,有2()F()sin 2f x x x =,且(0)1F =, ()0F x ≥试求()f x ;知识点:原函数的定义性质考察;思路分析:注意到()()dF x f x dx =,先求出()F x ,再求()f x 即可; 解:22()()sin 2()()sin 2f x F x x f x F x dx xdx =∴=⎰⎰;即2221()()sin 2,(())sin 2,2F x dF x xdx F x xdx =∴=⎰⎰⎰ 又21(0)1,1;(())sin 41;(0.)4F C F x x x x =∴=∴=-+>又()0,()F x F x >∴=又22()()sin 2,()f x F x x f x =∴=5、求下列不定积分; 知识点:求不定积分的综合考察; 思路分析:具体问题具体分析;★★1⎰思路:变无理式为有理式,变量替换t =解:令t =则222,,55t tx dx dt -==- ★21)x >⎰思路:变无理式为有理式,变量替换sec x t =; 解:令sec ,02x t t π=<<,则sec tan dx t tdt =;★★★32394x xx x dx -⎰思路:将被积函数2394x x x x - 变为2222()33221[()]1()33x xx xx x --=后换元或凑微分;解:令2()3x t =,则22()ln 33x dt dx =;★★4266(0)x dx a a x >-⎰思路:凑微分;解:23336666632111133()x dx dx dx t x a xa x a x ===---⎰⎰⎰,令, ★★5思路:将被积函数进行配方后换元或先凑微分再换元; 解:方法一:(1dx x =+⎰令11sec ,0,222x tt π+=<<,则1sec tan ;2dx ttdt = 方法二:22(1dxx ==+⎰⎰令2t=∴=再令tan ,2t z z π=<,则2sec ,dtzdz =★★★610(2)dxx x +⎰思路:倒代换解:令1x t =,,则21,dx dt t =-★★★★77cos 3sin 5cos 2sin x xdx x x -+⎰思路:大凡被积函数的分子分母皆为同一个角的正余弦函数的线性组合的形式的积分,一般思路是将被积函数的分子写成分母和分母的导数的线性组合的形式,然后分项分别积分即可;解:7cos 3sin 5cos 2sin (5cos 2sin )x x x x x x '-=+++★★★★8 (1sin )1cos x e x dx x ++⎰思路:分项积分后对前一积分采用分部积分,后一积分不动;解:2(1sin )sin ()(tan )1cos 1cos 1cos 22cos 2x x x xx e x e e xe xdx dx e dx x x x x +=+=++++⎰⎰⎰ ★★★★6、求不定积分:23()()()[]()()f x f x f x dx f x f x ''-''⎰知识点:分部积分法考察兼顾凑微分的灵活性;思路分析:分项后,第二个积分显然可凑现成的微分,分部积分第二个积分,第一个积分不动,合并同种积分,出现循环后解出加一个任意常数即可;解:2233()()()()()()[]()()()()f x f x f x f x f x f x dx dx dx f x f x f x f x ''''-=-''''⎰⎰⎰ 而22223333()()()()()()()()()()()()()f x f x f x f x f x dx df x f x f x d f x f x f x f x '''''==-''''⎰⎰⎰ ★★★★7、设tan (1)n n I xdx n =>⎰,,求证:121tan 1n n n I x I n --=--,,并求5tan xdx ⎰; 知识点:分部积分法考察,三角恒等式的应用,凑微分等;思路分析:由要证明的目标式子可知,应将tan n x 分解成22tan tan n x x -,进而写成22tan (sec 1)n x x --,分部积分后即可得到2n I -;证明:2222tan tan tan tan (sec 1)n n n n I xdx x xdx x x dx --===-⎰⎰⎰22121tan tan tan tan 1n n n n xd x xdx x I n ----=-=--⎰⎰; ★★★8、().B = 思路:化无理式为有理式,三交换元; 解:11x x +=-令sin ,2x t t π=<,则cos dx tdt =;★★★9、设不定积分1(1)xxdx x xe +=+⎰1I ,若x u xe =,则有()D ; 思路:x u xe =,提示我们将被积函数的分子分母同乘以x e 后再积分;解:1(1)(1)(1)x x x xx e x dx dx x xe e x xe ++==++⎰⎰1I 又()(1);x x x du e xe dx e x dx =+=+2,(1)duI u u ∴==+⎰1I 选()D ;10、求下列不定积分:知识点:求无理函数的不定积分的综合考察; 思路分析:基本思路——将被积函数化为有理式;★★★★1、思路:先进行倒代换,在进行三角换元 ; 解:令1x t =,则21dx dt t=-; 令2tan ,02tu u π=<<,则22sec dtudu =;★★★2、.思路:进行三角换元,化无理式为有理式; 解:令sec ,02x t t π=<<,则sec tan ,dx t tdt =注: 11(arccos )(arcsin )xx''=-★★★3、.思路:进行三角换元,化无理式为有理式; 解:令sin ,02x t t π=<<,则cos dx tdt =;★★★★★4、思路:进行三角换元,化无理式为有理式; 解:令sin ,02x t t π=<<,则cos dxtdt =;★★★5、思路:进行三角换元,化无理式为有理式; 解:令2sin ,02x t t π=<<,则2cos dx tdt =;11、求下列不定积分:知识点:较复杂的分部积分法的考察;思路分析:基本思路——严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分;★★★1、ln(x dx +⎰思路:分部积分;解:ln(ln(x dx x x dx +=+-+⎰★★2、2ln(1)x dx +⎰思路:分部积分;解:222222222(1)2ln(1)ln(1)ln(1)11x x x dx x x dx x x dx x x +-+=+-=+-++⎰⎰⎰ 2221ln(1)22ln(1)22arctan 1x x dx dx x x x x C x=+-+=+-+++⎰⎰; ★★★★3、4tan sec x x xdx ⎰思路:分部积分; 解:4343tan sec sec sec sec sec (sec x x xdx x xd x x x x x ==-⎰⎰⎰★★★4、22arctan 1x xdx x +⎰思路:分项后分部积分;解:22222111arctan arctan arctan arctan 111x x xdx xdx xdx xdx x x x +-==-+++⎰⎰⎰⎰ ★★★★5、23ln(1)x dx x +⎰思路:分部积分后 倒代换;解:22222232ln(1)111ln(1)()ln(1)22221x x dx x d x x x xdx xx ---+=+-=-+++⎰⎰⎰ 对于积分2(1)dx x x +⎰应用倒代换,令1x t =,则21dx dt t =-, ★★★6、1cos xdx x +⎰思路:将被积函数变形后分部积分; 解:2221sec sec tan 1cos 222222cos 2xx x x x x dx dx x dx x d xd x x====+⎰⎰⎰⎰⎰ 11cos tanln tan ln 1cos 222x x xx C x x C +=++=+++; ★★★12、求不定积分:,n x n I x e dx n =⎰为自然数;知识点:较复杂的分部积分法的考察;思路分析:基本思路——严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分,推一个递推关系式; 解:1x I xe x C =-+★★★13、求不定积分:2(23)cos 2.x x xdx -+⎰知识点:较复杂的分部积分法的考察;思路分析:基本思路——严格按照“反、对、幂、三、指”顺序凑微分,分项后分别积分; 解:22(23)cos2cos22cos23cos2x x xdx x xdx x xdx xdx -+=-+⎰⎰⎰⎰14、求下列不定积分:知识点:求解较复杂的有理函数和无理函数的不定积分; 思路分析:基本思路——有理式分项、无理式化为有理式;★★★★1、118432x dxx x ++⎰思路:将被积函数化为一个整式加上一个真分式的形式,然后积分;。
第6章不定积分§ 1不定积分概念和运算法则引入:不定积分问题是微分问题的反问题,积分运算是微分运算的反运算函数的导数求这个函数;从几何上讲已知一条曲线的切线斜率求这条曲线的方程讲已知变速直线运动的瞬时速度求运动方程.一.原函数与不定积分:1 原函数:,即已知一个;从物理例1填空:( 心a ;(1 +x ),=-2cosx ;—(dx)=x2dx=eX —sinX ; d( )=xdx ;( y = arctgx .12, 、[xarctgx—一1 n(1+x )]=arctgx. i、定义1设函数f (x)与F(x)在区间I上都有定义.若F \x)= f (x), I,则称F (x)是f (x)在区间I上的一个原函数.原函数问题的基本内容:存在性,个数,求法.⑴原函数的存在性:连续函数必有原函数. (下章给出证明).可见,初等函数在其定义域内有原函数;若f (x)在区间I上有原函数,则f (x)在区I上有介值性(Darboux定理).⑵原函数的个数:Th 若F(x)是f (x)在区间I上的一个原函数,则对V c —Const, F(x) +c都是f(x)在区间I上的原函数;若G(x)也是f(x)在区间I上的原函数,则必有G(x) = F(x) +c.可见,若f (x)有原函数F(x),则f (x)的全体原函数所成集合为{ F(X)+c I c亡R}. 例2已知F(x)为f(x) =2x的一个原函数,F(2) =5 .求F(x).2不定积分原函数族:定义,不定积分的记法,几何意义.[-x 2dx 1 +x2料dx .dx1例 3 f ------ =arctgx: ;Jx 2dx= — x 3+c .1 + X33不定积分的基本性质:以下设f(x)和g(x)有原函数.(Jf(x)dx ) = f(x), d Jf(x)dx = f (x)dx .(先积后导,形式不变).J f '(x)dx = f(X) + c, fdf(X)= f(X)+ c .(先导后积,多个常数)k H0时,Jkf (x)dx = k Jf(x)dx Kf(X)±g(x))dx= J f (x)dx± Jg(x)dx.由⑶、 ⑷可见,不定积分是线性运算,即对V k 1,k ^ R ,有J [ k i f (x) + k 2g(x)]dx = k i J f (x)dx + k 2 Jg(x)dx.(当k i = k 2 = 0时,上式右端应理解为任意常数 ).1 3J f (2x-1)dx =-x 3 +x + c .求 f(1).3.不定积分基本公式:(f (1)=2 ). [1]P179 公式 1 —14.三.利用初等化简计算不定积分: + a 1x n "1+-" +P(x) =a 0X a^x+a 求 JP(x)dx .『甞1dx 'X 2 +1j x 2 十三)dX.〕.1 +x§ 2换元积分法与分部积分法一. 第一类换元法 ——凑微法:544.4由 d sin 2x =5sin 2xd sin2x=5sin 2x(sin2x)dx=10sin 2xcos2xdx,=J 10sin 4 2xcos2xdx = 5 f sin 4 2x(sin 2x) dx = 5 J sin 4 2xdsin2xu zsin2x=====5ju 4du =u 5+c =sin 52x + c. 引出凑微公式.Thl 若 J f (x)dx = F(x) +c, ♦(x)连续可导,则 J f 忡⑴沖'(t)dt =FW(t)] + c.该定理即为:若函数g(t)能分解为 g(t)= f[*(t)]*'(t),就有Jg(t)dt = J f Z (t)]釈(t)dt = J f[%t)]d 叫t)X 边t)===Jf(x)dx =F(x)+c = F^(t)]+c . f(ax 中b)mdx, m 工 T, a 工0. JseC(5-3x)dx .1J cos3x cos2xdx = ? J (cosx + cos5x) dx10 ⑴ J (10x —10」)1 2dx ; ⑵ J22」e 3心dx.11「cos2x .f^_dxsin xsin x丿12d e co 80si凑法1 1 1=-J (1-cosx)dx =••■ =2(x--s in 2x)2 x^f (x k )dx = 1 f (x k )d(x k)=丄 f (u)du .特别地,有k kf(x 2)xdx =丄 f(x 2)d(x 2)=丄 f (u)du 和 f 电)dx = 2 f (以 d J 匚. 2 2例 9fxsinx 2dx ./= 2 f J 八"==2 arcs in J x + c. JxQ-x) O x TJsin 2xdx + C.dx dx 42X +1‘ x 2 +2x +3 '2+(x+1)2〒a y+ C.dx dx 1 2x +2x-3'(x+3)(x —1)\x —1dx =由例4— 7可见, ⑴ J xdx1+x 2■T nX —1+ c.常可用初等化简把被积函数化为 f(ax +b)型,然后用凑法1.id 10 I z 5 \ /c 、r - — 1 「xd(x )x 14dxx - 2arctg —+c. 2丿凑法例 10 f S ^1 L dx.• T X例11dxf (arctgx)dx = f (arctgx)darctgx = f (u)du .例12dx xdx .2「22 亠汽2)匚二丄心一丄〕dux(x 2 +1) x 2(x 2 +1) 2 x 2(x 2 +1) 2 \u u +1 丿=2lnuu 1 x 2+ c = — ln ——+c.凑法3f (sin x) cos xdx = f (sin x)d sin x = f (u)du;f (cosx)sin xdx = -f (cosx)d cosx = -f (u)du;2f (tgx)sec xdx = f (tgx)dtgx = f13 ⑴ Jsin 3xcosxdx.⑵fsin 3 xdx141 Csecxdx ="■ = —ln1 +sinx 15/sec 6 xdx = J(1 +tg 2X Y d t g 左… 16 2Jtg 5xsec 3 xdx = Jtg 4xsec 2 d secx = J (sec 2 xT ) sec 2 d secx凑法4 f (e x )e x d^ = f (e X )de X = f (u)du..例17 凑法5'2-edxf (ln X)——=f (ln x)d ln x =例18dx'x(1 +2ln x)凑法61+x 2例一肘"J 時皿二譽.== 2Jarctgtdarctgt =(arctgt)2 +c=(arctg 仮)2+c .其他凑法举例:t ------ X zsin t------------J(1 -x 2dx ===刖1 -sin 2td sin t = Jcos 2tdt =例20X _xe -e . -—dxe +e■ d (e J e」)=ln (eJe 」)+c . g X +e 」例21 J 也(xlnfdXn X) ' (xln X)2例222, , rSecx(secx+tgx) , ,sec x + secxtgx ,kecxdx = [ ---- ------ dx = f ------------- dx = secx +tgx = f d (sec x+tg x)=in|secx + tgx|+c . 、secx +tgx 例23,cosx +sin X , U inx -cosxdx .例24f C0S ^5sinXdx .‘ sin X + cosx例251 J 1X 2 dx =+丄2Xd X -- 二 1+2 X丿例26f X -5X +2x+2dx .第二类换元法拆微法:从积分Jcos2tdt 出发,从两个方向用凑微法计算,即=-f(1 +cos2t)dt+ -sin2t +c, 2」2 4引出拆微原理.Th2 设X =W (t)是单调的可微函数拼且W '(t) H 0;又 f[®(t)]®'(t)具有原函数.贝y有 换元公式J f(x)dx = [ J f [化t)W '(t)dt]t 少e常用代换有所谓无理代换,三角代换,双曲代换,倒代换,万能代换,Euler 代换等. 我们着重介绍三角代换和无理代换1. 三角代换:的,目的是去掉根号.方法是:令x=as int, (a:>0),则=3 J cos2udu 孕 +4sin 2u +c -予csin 讦一宁 J 2+2x — x2 P⑵正切代换:正切代换简称为“切换”.是针对型如 J a 2+x 2 (aA0)的根式施行的,目的是去掉根号.方法是:利用三角公式sec21 -tg 2t = 1,即1 +tg 2t = sec t,令⑴ 正弦代换:正弦代换简称为“弦换”.是针对型如Ja 2-x 2 (a 》0)的根式施行例27解法 例28例29/ 2 2v a-xf^dxdx =acost, dx=acoSd,t t =(a >0).解法二用弦换.X arc s-hn aJ ; ----- 一 ===舒sintcost dt =2t +c = 2arcsin J x + c .、讥(1 -x) 、sintcost(参阅例11)tN4-------- t='3s inuJ (2 +2x -x 2dx = jj 3-(X - 1)2dx ===== J (3 -t 2dt ----2j 2 2 xX =atgt, dx =asec tdt .此时有 (a +x =asect, t =arctg-. 变量还原时,常用 a所谓辅助三角形法. dx X = J2tgt,有dx = J2sec 2tdt .禾悯例22的结果,并用辅助三角形,有=ln (J x 2+2 + x H c, c =c'-ln J 2.目的是去掉根号.方法是利用三角公式 sec 21 -1 = tg2t,令X = asect,有例30J 2 + x 2I = Jsecd = I nsect+tgt +c'=lnJ x 2 +2 + x+ c'例31dx 」(x 2+a 2)2'a>0.⑶正割代换:正割代换简称为“割换”.是针对型如J x ? - a? (a >0)的根式施行的,例32dx, (a A 0).J x 2 -a 2 dx解口22l x -axHsetc「asecttgtdt=戶 =at gt/sect d 匸 In seC + t g t 中 c'==Inx + J x 2 -a 2 aH a 2中 c, c = c 一 ln I a |.例 33 fdxx\/x^1J x 2 -a 2 =atgt, dx=xsect 寸gtdt.变量还愿时,常用辅助三角形法. 解法一(用割换)I===== f se? tgt dt = fcostdt =sint +c =1 J x 2—1 + c.、sec t tgtx解法二(凑微)参阅[1] P196 E10.无理代换:若被积函数是 阪,坂,…,坂的有理式时,设n 为口(1 < i < k )的最2.r応.从中解出例36例37 匸严dx. XI x例38 fSinG ,Px.(给出两种解法)例39 J x3J x2-1dx t="x2 -4小公倍数作代换t =坂,有x=t n, dx = nt^dt.可化被积函数为t的有理函数.例34e存H dx.例35 dx X 2 K+ Ktg®(1+t)dt+6Lr=-6 + In 1 -V x J i + c.若被积函数中只有一种根式^/ax + b或n ax+b Vex +e,可试作代换t =W ax + b或dx例425 t?可(t4+t2)dt=L+n+c V(x2—i)J1(x2—i)J c.本题还可用割换计算,但较繁.3.双曲代换:利用双曲函数恒等式ch2x-sh2x = 1,令x = asht,可去掉型如J a2+x2的根式.dx = achtdt.化简时常用到双曲函数的一些恒等式,如:ch2t =1(ch2t+1), sh2t =1(ch2t —1), sh2t = 2shtcht. sh」x = ln(x + J x2+1)..---------- x Ysht例40 JV a2 +x2dx = = = = .facht “achtdt = a2Jch2t d t=2 2a a ■—sh2t +——t +c=2=x J a2 +x2 + — In( X + J a2+ x2)+c.2 2本题可用切换计算,但归结为积分Jsec tdt,该积分计算较繁.参阅后面习题课例3.例41dxT^x2(例30曾用切换计算过该题.现用曲换计算). dx,J2 +x2厂L dt = fdt =t + c' =In ” 72cht ,莘+Jd+1 +c'w \ 2丿./ 2 2 V X -a=ln(X + J x2+2)+c.c = c' TnJ2 .例32曾用割换计算过该题.现用曲换计算).解I 叮asht dt = gt =t +c'=ln、asht倒代换例43■. i2 2 ‘=ln|x +v x -a | +c.=c' -In Ia |.4.倒代换:当分母次数高于分子次数1dx = -pdt.t2dx,且分子分母均为“因式”时,可试用X J x4+ x2d(x2) du2x2J x4+x22u J u2v dt dt5万能代换,応一Ei—1+万能代换常用于三角函数有理式的积分sin X =2si n-cos—22tg|2tx21 _______________________F+c—旦+c.|x|x(参[1]P194).令tg 2 ,就有2 xsec -21+t21 -t2 cosx = ---1+t tg2tdx2dt1+t2'dx例44 f 一dx、1+cosxt =tg-2 解法(用万能代换)1 +t22 dtE—t"dt+c吨弋1+t2规定:斜向乘积带“ + ”是已经积出的函数,横向乘积带“一”是新的被积函数解法二 (用初等化简)I 二1 f —d^ = [sec-d (约=tg x+c .2 '2X ' 2 2 2cos - 2解法三 例45(用初等化简,并凑微), F 1 —cosx 」 r 2 」,dsinx I = f --------- 厂 dx = fcsc X d I ——2—=1-cos 2x " si n 2x1 x=-ctgx + --- + c =cscx -ctgx + c =tg— +c . si nx 2. d O 1+sin +coSx t ztg- 2 1 2 dt ====丰 -------------- 厂 --- 2dt = f -- = In 11 +11 +c='一 2t 1-t 2 1+t 2 't +11+t 21+t 2x =1 n |tg 5 +1| +c .代换法是一种很灵活的方法 .分部积分法: Th 3 (分部积分公式)若u(x)与v(x)可导,不定积分Ju'(x)v(x)dx 存在,则Ju(x)v'(x)dx 也存在 拼有 Ju(x)v(x)dx = u(x)v(x) + fu \x)v(x)dx ,简写为 Juvdx =uv+ Ju'vdx . ▼将分部积分公式进行排列得分部积分算式 求导数 求积分函数介绍使用分部积分公式的一般原则 .1.幕X X 型函数的积分:分部积分追求的目标之一是 取求导,以使该因子有较大简化,特别是能降幕或变成代数函数 函数代替(一般会变繁),但总体上应使积分简化或能直接积出 使用分部积分法可使“幕”注:分部积分算式可以连续多次使用 ,所有的斜向乘积都是已经积出的函数 ,所带的符号是 先“ + ”后依次交替出现;只有最后的横向乘积才是被积函数 ,其所带符号与前一个 斜向乘积所带的符号相反.2之一求导:对被积函数两因子之一争 .代价是另一因子用其原 .对“幕X ”型的积分,降次 ,或对“ X ”求导以使其成为代数函数.例46Jxin xdx.(幕对搭配) 例47Jxcosxdx.(幕三搭配) 例48 Jxe xdx.(幕指搭配)例49fxe x dx = (X 2 -2x +2)e X +c.求导数求积分(幕指搭配)例50 fe'x dx.例51 Jxar ctgxdX 幂反搭配) 例52Jar cc odx到关于原积分的一个方程.从该方程中解出原积分来V a +x=x J a 1 +x 2 -1 + a 21 n x + ^^a ^x 2)+5___________ 2 _____________________________解得 I = x V a ^x 2 + ln( X + J a2+x 2) + c-2 2= secxtgx + ln |secx+tgx| - Jsec xdx ,12例 56 Jcos xdx = Jcosxdsin x= cosxsinx + J sin xdx==cosxsin X + X - J cos 2xdx , f cos xdx = — +丄sin2x+c .2 4例53Je xsi rxdx54求I •, = fe axcosbxdx和 I 2 = jeaXsi nbxdx, (aH0).例55I 1 I 2 1 a^ b 1 =-e cos)x + —12, a a 1 ax b =—e si riox 丨仆 a解得I 1 I 2fJ a 2 3+x 2 dx,(a >0).I ^x J a 2 +x 212+2v a + xdx == x J a 2 +x 22,2a +xbs i rbx + ac o bx ax 丄 一 ------------- e + c, 2丄门a +b as i ibx — bc 0bx ax . ----- 2 ------- e + c. a 2 +b 2 解得= secxtgx- ftgxsecxtgxdx2 =secxtgx - J (sec x -1) 3= secxtgx- Jsec xdx+3 1 1解得J sec xdx = - secxtgx + -1n | secx + tgx | +c.§ 3有理函数的不定积分及其应用一有理函数的积分:1.代数知识复习:.例1见教材2.部分分式的积分:例2见教材.二.三角函数有理式的积分:万能代换.见教材.某些无理函数的积分:留为阅读.一些不能用初等函数有限表达的积分:见教材例以及s i rx , dxJe*dx,dx. /——x In X1 1f (ax +b)dx =— f(ax+b)d(ax + b) =— f (u)du.a a3 2例57 Jsec xdx = Jsecx sec xdx= Jsecxdtgx。
第五章 不定积分第一节 不定积分的概念与性质习题5-11、求下列不定积分(1)C xC x dx x x dx +-=++-==+--⎰⎰213332113.(2) C x x C x dx x dx x x +=++==+⎰⎰312525272125. (3)C xx C xdx x xxdx+-=++-==+--⎰⎰32125125252.(4)C x C x dx x dx x x x +=++==+⎰⎰81518787158187.(5)C h C hdh h hdh +=++-==+--⎰⎰21212121212121.(6)C xn m mC mn x dx x dx x mn m mn mn mn++=++==++⎰⎰11.(7) C x C x dx x dx x +=++⋅==+⎰⎰5144414555.(8) C x x x dx x x +++=++⎰2233)23(232.(9) C x x x dx x x dx x ++-=+-=-⎰⎰352422325)12()1(.(10) C x x x dx x x dx x +++=++=+⎰⎰423)44()2(2322.(11) C x x dx x x dx x x +-=-=-⎰⎰23252123252)3()3(.(12) C x x x x dx x x x dx x x ++++=+++=++⎰⎰2523323212352323)1()1)(1(.(13) C tt t dt t t dt t t +-+=++=+⎰⎰-1||ln 2)21()1(222. (14)C x x dx x xdx xx ++=+=+⎰⎰-232121322)()1(.(15)C x x dx xdx x x dx x x +-=+-=+-+=+⎰⎰⎰arctan )111(11)1(122222.(16)C x x dx xx dx x x x ++=++=+++⎰⎰arctan 2)123(1233322224. (17)C x x dx xx ++=-++⎰arcsin 5arctan 3)1513(22.C x x x dx x x x dx x x x +++=++=++⎰⎰-32613383167353322913683)3(3.(19)C x e dx xe x x +-=-⎰||ln 32)32(.(20)C x e dx x e dx xe e x xx x++=+=+⎰⎰--2)()1(21.(21)C e C e e dx e dx e xx x xxx++=+==⎰⎰5ln 15)5ln()5()5(5.(22)C x dx dx xx x x x +⋅-+=⋅+=⋅+⋅⎰⎰)32(3ln 2ln 52])32(52[32532.(23)C x xdx x x dx x x x x x x dx +--=+-=+-+=+⎰⎰⎰-arctan 1)11()1()1()1(22222222.(24)C x e dx e dx e e x x x x ++=+=--⎰⎰)1(112.(25)C x x dx x x x dx x x x ++=+=+⎰⎰sec tan )tan sec (sec )tan (sec sec 2.(26)C x x dx x dx x ++=+=⎰⎰)sin (21)cos 1(212cos 2.(27)C x x dx x x dx xx xx dx x x x ++=-=+-=+⎰⎰⎰cos sin )sin (cos cos sin sin cos cos sin 2cos 22.(28)C x x dx x x dx x x x x dx x x x +--=-=-=⎰⎰⎰tan cot )sec (csc cos sin sin cos cos sin 2cos 22222222.C x dx x dx x dx x +==+=+⎰⎰⎰tan 21cos 12122cos 11212cos 112.(30)C x x dx x xdx +--=-=⎰⎰cot )1(csc cot 22.2、一曲线通过点)3,(2e ,且在任一点处的切线的斜率等于该点横坐标的倒数,求曲线的方程.解:设所求曲线为)(x f y =,依题意有xy 1=',于是 C x xdxx f y +===⎰ln )( 因曲线通过点)3,(2e ,有 C C e +=+=2ln 32,得1=C , 从而所求曲线为1ln +=x y .3、已知某产品产量的变化率是时间t 的函数b at t f +=)((b a ,为常数),设此产品的产量为函数)(t P ,且0)0(=P ,求)(t P . 解:已知b at t f dtdP+==)(,有 C bt t adt b at dt t f t P ++=+==⎰⎰22)()()(,因0)0(=P ,有0=C ,于是bt t at P +=22)(.习题5-21、求下列不定积分 (1)C e x d e dx e xx x +==⎰⎰55551)5(51.(2)C x x d x dx x ++=++=+⎰⎰433)23(81)23()23(21)23(.C x x x d x dx ++=++=+⎰⎰|23|ln 2123)23(2123.(4)C x x d x xdx+--=---=-⎰⎰-32313)32(21)32()32(3132.(5)C t t d t dt tt +-==⎰⎰cos 2sin 2sin .(6)C x dx x dx x x +-==⎰⎰2222cos 51sin 21sin .(7)C e x d e dx xe x x x +-=--=---⎰⎰22221)(212. (8)C x x d x x xdx+--=---=-⎰⎰-2221223231)32()32(6132.(9)C x x x d x dx x ++=++=+⎰⎰)1ln(431)1(431344443.(10)C x x xd xdx x +==⎰⎰9828tan 91tan tan sec tan . (11)C x x x d x x xdx x x dx +===⎰⎰⎰|tan |ln tan )(tan cos sin cos cos sin 2.(12)C t t d t dt t t ++-=++=++⎰⎰)(cos 31)cos()(cos 1)sin()(cos 322ϕωωϕωϕωωϕωϕω. (13)C xx xd x xdx +=-=⎰⎰-455cos 41)(cos cos cos sin .C x x x d x xdx +-=-=⎰⎰323sin 31sin sin )sin 1(cos . (15)C t t dt t dt t ++-=+-=+⎰⎰)(2sin 412)](2cos 1[21)(sin 2ϕωωϕωϕω.(16)C t t t d t tdt t +-=-=⎰⎰sec sec 31sec )1(sec sec tan 323.(17)C x x dx x x xdx x +-=-=⎰⎰5cos 101cos 21)sin 5(sin 213cos 2sin .(18)C x x dx x x dx xx ++=+=⎰⎰2sin 23sin 31)2cos 23(cos 212cos cos .(19)C x x dx x x xdx x +-=-=⎰⎰12sin 2414sin 81)12cos 4(cos 218sin 4sin . (20)C x x x x d x x dx xx xx ++-=++-=+-⎰⎰-32313)cos (sin 23)cos (sin )cos (sin cos sin cos sin . (21)⎰⎰⎰--⋅--⋅=-+222249)49(2141)32(1)32(3123491x x d x x d dx x x C x x +--=2494132arcsin 21.(22)C x x x x d xdx dx x x x x dx x x ++-=++-=+-+=+⎰⎰⎰⎰)]1ln([211)1(211122222323.C x x x x d x dx ++-=-=-⎰⎰1313ln 3211)3()3(311322.(24)C x x x dx x dx x x dx +++=+-+=++⎰⎰⎰21ln 21)2)(1(.(25)222221)1(1tan 2111tan xx d x dx x xx +++=++⎰⎰C x x d x ++-=++=⎰|1cos |ln 11tan 222.(26)x d x x d x xdx x x x arctan arctan 2)(1arctan 2)1(arctan 2⎰⎰⎰=+=+ C x +=2)(arctan .(27)C x d dx xxxx +-=-=-⎰⎰10ln 10arccos 10110arccos arccos 2arccos .(28)C xx d x x dx x +-==-⎰⎰-arcsin 1arcsin )(arcsin 1)(arcsin 1222. (29)⎰⎰⎰=⋅=xx xd dx x x x x dx x x x tan )(tan tan ln cos sin cos tan ln cos sin tan ln 2 C x x xd +==⎰2)tan (ln 21tan ln tan ln .(30)C x x x x x x d dx x x x +-==+⎰⎰ln 1)ln ()ln ()ln (ln 122.(31)dt t dt tt t x dx x tx ⎰⎰⎰-=-⋅====-=)2cos 1(24sin 12cos 2sin 4422sin 222t t t C t t +-=+-=cos sin 222sin 2C x xx +--=2422arcsin 2.(32)C x C t dt dt t t tt x x dx tx +=+==-====-⎰⎰⎰=1arccos 1sec sec tan sec 12sec 2.(33)C t tdt dt t tx dxtx +======+⎰⎰⎰=sin cos sec sec )1(32tan 32 C x x C t tt++=++=11tan 1cos sin 22.(34)⎰⎰⎰⎰-======-=dt t tdt tdt t tt dx x x t x )1(sec 2tan 2sec tan 2sec 2tan 2422sec 22 C xx C t t C t t +--=+--=+-=2arccos 2421sec 22tan 222.(35)⎰⎰⎰⎰⎰-=+-=+====-+=2cos 21cos 1cos 1cos 112sin 2t dtt t dt dt t tdt x dxtx C t t t C t t t t C t t ++-=+-=+-=cos 1sin 2cos 22cos2sin 22tan 2 C xxx +-+-=211arcsin .(36)dt tt tt t t t t tdt x x dxtx ⎰⎰⎰+-++=+====-+=cos sin sin cos cos sin 21cos sin cos 1sin 2C t t t t t t t d dt +++=+++=⎰⎰|cos sin |ln 2121cos sin )cos (sin 2121 C x x x +-++=|1|ln 21arcsin 212.(37)C t t t dtdt dt t t t tdt x dx x t t x ++-=+-=+-+=+====+⎰⎰⎰⎰⎰==)1ln(1111121222C x x ++-=)21ln(2.(38)dt t t t t tdt t x dx x t t x ⎰⎰⎰+++-+=+====+++=-=11)1()(313112211333C t t t t dt dt dt t +++-=++-=⎰⎰⎰|1|ln 3323)1(32C x x x +++++-+=|11|ln 313)1(233332.(39)dt t t t t tdt t t dx x x x t t x ⎰⎰⎰++--+=⋅+-====++-++=-=122222111111211212|1|ln 44)122(2C t t t dt t t +++-=++-=⎰C x x x +++++-=)11ln(414, 其中, 11C C +=.(40)dt t t t t dt tt t x x dx x t t x ⎰⎰⎰++--+=+====+==11144223444C t t t dt t t +++-=++-=⎰|1|ln 442)111(42C x x x +++-=)1ln(44244.(41)dt t t t dt t t t t t dx x x x xxt ttt x ⎰⎰⎰+--=+-⋅⋅⋅-+=======+-+-=-+=+-=)1)(1(4)1()2(21111122222221111211222C t t t dt t t +++-⋅=+--⋅-=⎰arctan 211ln 212)1111(21422 C x xxx x x ++-+-++--+=11arctan 21111ln.42)⎰⎰+--=-+3234211)1()1()1(x x x dx x x dx⎰⎰--+=---+-⋅-=======+-=--=-+=23232323321111211)1()1(6)1(]1)11[()3(23333t t tdtt t t t dt t x x t tt t x C x x C t t dt t tdt +-+-=+-===⎰⎰32311232323226.2、用指定的换元法求下列不定积分 (1)C x C t dt t t tdt t x x dx t x +=+======-⎰⎰⎰=arcsin 222cos sin cos sin 2)1(2sin .(2)⎰⎰⎰⎰=====++=++-=tdt t tdtx dxx x dx t x sec sec sec 1)1(2221tan 22C x x x C t t +++++=++=|122|ln |tan sec |ln 2.(3)⎰⎰⎰⎰======--=-+=tdt ttdtt x dxx x dxtx sec tan 2sec tan 24)2(4sec 2222C t t C t t ++=+++=|tan 2sec 2|ln 2ln |tan sec |ln C x x x +-+-=|42|ln 2.(4)C t dt dt t t x dx x xdxt x +======-=-⎰⎰⎰⎰=2121cos cos 211211sin 4242C x +=2arcsin 21.习题5-31、求下列不定积分C x x x xdx x x x xd xdx x ++-=+-=-=⎰⎰⎰sin cos cos cos cos sin .(2)C x x x dx x x x xd x x xdx +-=-=-=⎰⎰⎰ln ln ln ln ln .(3)⎰⎰⎰-+=-=dx xx x x x xd x x xdx 21arccos arccos arccos arccos .C x x x +--=21arccos .其中:C x C x x x d dx x x +--=+-⋅-=---=-⎰⎰22222112211)1(211.(4)C x e C e xe x d e xe xde dx xe x x x x x x x ++-=+--=+-=-=-------⎰⎰⎰)1(.(5)⎰⎰⎰⎰-=-==dx x x x x d x x x xdx xdx x 34444341ln 41ln 41ln 41ln 41ln C x x x +-=44161ln 41. (6)C x x x dx x x x x xd dx x x ++=-==⎰⎰⎰3cos 93sin 33sin 33sin 33sin 33cos .(7)⎰⎰⎰⎰⎰-=-=xdx x xd xdx xdx x xdx x tan sec tan 22C x x x x xdx xdx x x +-+=--=⎰⎰221|cos |ln tan tan tan .(8)⎰⎰⎰+-=-=2222cos cos cos sin xdx x x x d x xdx xC x x x x x +++-=cos 2sin 2cos 2.其中:C x x x xdx x x x xd xdx ++=-==⎰⎰⎰cos 2sin 2sin 2sin 2sin 2cos 2.(9)⎰⎰⎰-==x d x x x xdx xdx x arctan 31arctan 31arctan 31arctan 3332.C x x x x +++-=)1ln(6161arctan 31223. 其中:C x x dx x x dx xx x d x 3)1ln(2121111211arctan 22222233-+-=+-+=+=⎰⎰⎰. (10)⎰⎰⎰-==x xd xdx x xdx x x 2cos 412sin 21cos sin C x x x dx x x x ++-=+-=⎰2sin 812cos 412cos 412cos 41.(11)C x x x x xdx x xdx dx x x +++=+=⎰⎰⎰cos 21sin 2141cos 21212cos 22. 其中:C x x x xdx x x x xd xdx x 2cos sin sin sin sin cos ++=-==⎰⎰⎰.(12)I x x x d x xdx x 212cos )1(212cos )1(212sin )1(222++-=+-=+⎰⎰ C x x x x x ++++-=2cos 412sin 212cos )1(212C x x x x +++-=2sin 212cos )21(212.其中:⎰⎰⎰==+=)2(2cos )2(212cos 2)1(2cos 2x xd x xdx x x xd IC x x x 2]2cos 2sin 2[21++=.(13))1ln(21)1ln(21)1ln(21)1ln(222+-+=+=+⎰⎰⎰x d x x x dx x dx x x C x x x x x ++-+-+=)1ln(212141)1ln(2122 C x x x x ++-+-=2141)1ln()1(2122. 其中:x d x x x x x d x x x d x ⎰⎰⎰++--+=+=+1111)1ln(222C x x x x d x x 2)1ln(21)111(2-++-=++-=⎰.(14)x d x x x x xd dx x x 22222ln 1ln 1)1(ln ln ⎰⎰⎰+-=-=C x x x C x x x x x +++-=+---=)2ln 2(ln 12ln 2ln 122.其中:⎰⎰⎰⎰+-=-==x d x x x x xd dx x x x d x ln 12ln 2)1(ln 2ln 2ln 122C xx x dx x x x +--=+-=⎰2ln 212ln 22.(15)⎰⎰⎰-=======tdt t t t t d t dx x xt sin 2sin sin )(arcsin 22arcsin 2C t t t t t C t t t t t +--+=+-+=sin 2sin 12sin sin 2cos 2sin 222)1(C x x x x x +--+=2arcsin 12)(arcsin 22.(16)⎰⎰⎰⎰⎰-=⋅-=======tt t t t t x t tx x tde e t dt te e t de t dt e t dx e 632333322223331C t t e C e te e t dt e te e t t t t t t t t ++-=++-=+-=⎰)22(3663663222C x x e x ++-=)22(33323.(17)⎰⎰⎰-==xdx e x e x d e xdx e xx x x sin sin sin cos⎰⎰-+=+=xdx e x e x e x d e x e x x x x x cos cos sin cos sin ,∴C x x e xdx e x x ++=⎰)cos (sin 21sin .(18)I e xdx e dx e xdx e x x x x 21212cos 2121cos 2+-=+=----⎰⎰⎰ C x e x e e x x x +-+-=---2cos 1012sin 5121.:x xd e x e x d e I xx x ⎰⎰---+==2sin 212sin 212sin 21 x d e x e x x 2cos 412sin 21⎰---= x xd e x e x e x x x ⎰-----=2cos 412cos 412sin 21, ∴C x e x e I x x 22cos 41542sin 2154+⋅-⋅=--.2、利用指定的变量代换求下列不定积分 (1)C t t e t td e dx x tte x t++======⎰⎰=)cos (sin 21cos )cos(ln )17( C x x x ++=)]cos(ln )[sin(ln 21.(2)⎰⎰⎰-=======tdt t t t t d t dx x tx cos 2cos cos )(arccos 22cos 2⎰⎰+-=-=tdt t t t t t td t t sin 2sin 2cos sin 2cos 22C t t t t t C t t t t t +---=+--=cos 2cos 12cos cos 2sin 2cos 222 C x x x x x +---=2arccos 12)(arccos 22.习题5-41、求下列不定积分(1) x d x x x x x x x d x x ⎰⎰+-++--+=+288442222233 C x x x x x d x x x ++-+-=+-+-=⎰|2|ln 8431)2842(232.(2)x d x x x x d x x x ⎰⎰-++=-++)2)(5(13103132C x x x d x x +-++=-++=⎰|2|ln |5|ln 2)2152(. 其中: )2)(5(5225)2)(5(13-+++-=-++=-++x x BBx A Ax x B x A x x x , 有 3=+B A , 152=+-B A ,得1,2==B A .(3) x d xx x x x x x x x d x x x x ⎰⎰--++-+-=--+3242534588 x d x x x x x x d x x x x x x x ⎰⎰--+-++=-+-+++=]13148[])1)(1(8[222C x x x x x +--+-++=|1|ln 3|1|ln 4||ln 8213123. 其中: )1)(1()()()1(11)1)(1(82222-+++-+-=-+++=-+-+x x x x x C x x B x A x C x B x A x x x x x ,有 1=++C B A ,1=+-C B ,8-=-A ,得3,4,8-=-==C B A .(4)x d x x x x x d x x x x d x ⎰⎰⎰+++-+-=+-+=+)12142()1)(1(616223 ⎰⎰⎰⎰⎰+++--++-+--=+++-+--=12)23()21()21(343)21(]43)21[(1243)21(3)21(222222x dx x x d x x d x dx x d x xC x x x +++-⋅++--=|1|ln 22321arctan 2313]43)21ln[(2C x x x x +++-++--=|1|ln 2312arctan 32)1ln(2.其中: )1)(1()1()(11)1)(1(62222-++-++++=+++-+=+-+x x x x x C B x B A Ax x C x x B Ax x x x , 有 0=+C A ,0=-+C B A ,6=+C B ,得2,4,2==-=C B A .5)x d x x x x d x x x ⎰⎰+++-=++-)111()1)(1(122C x x x dx x x d ++++-=++++-=⎰⎰|1|ln )1ln(2111)1(21222.其中: )1)(1()1()(11)1)(1(12222-++++++=++++=++-x x x x C B x B A Ax x C x B Ax x x x , 有 0=+C A ,1-=+B A ,1=+C B ,得1,0,1==-=C B A .(6)x d x x x x d x x x ⎰⎰-⋅++⋅++-=-++]11211121)1(1[)1()1(1222 C x x C x x x +-++=+-++++=|1|ln 2111|1|ln 21|1|ln 21112 其中: 11)1()1()1(1222-++++=-++x Cx B x A x x x)1()1()12()1()1(222-++++-+-=x x x x C x B x A ,有 1=+C B ,02=+C A ,1=+--C B A ,得21,21,1==-=C B A . (7)x d x x x x x x dx ⎰⎰+++-+=+++)312211()3)(2)(1(2C x x x ++++-+=|3|ln |2|ln 2|1|ln .其中: 321)3)(2)(1(2+++++=+++x Cx B x A x x x)3)(2)(1()23()34()65(222+++++++++++=x x x x x C x x B x x A ,有 0=++C B A ,0345=++C B A ,2236=++C B A , 得1,2,1=-==C B A .(8)⎰⎰+---+++=+dx x x x x x x x dx )122122(421224⎰+----++++=dx x x x x x x )122)22(122)22((8222 ⎰⎰+-+--++++=12)12(8212)12(822222x x x x d x x x x d dx x x ]21)21(121)21(1[4122+-++++⎰ )12ln(82)12ln(8222+--++=x x x x C x x +-⋅++⋅+2121arctan 211412121arctan21141C x x x x x x +-++++-++=)12arctan(42)12arctan(421212ln 8222. 其中: 121211224+-+++++=+x x DCx x x B Ax x )12)(12(222222223223+-+++++++++-++-=x x x x DDx Dx Cx Cx Cx B Bx Bx Ax Ax Ax ,有 0=+C A , 022=+++-D C B A ,022=++-D C B A ,1=+D B , 得21,42,21,42=-===D C B A .。
不定积分练习题211sin )_________2x dx -=⎰一、选择题、填空题:、( 22()(ln )_______x e f x x f x dx =⎰、若是的原函数,则:3sin(ln )______x dx =⎰、2224()(tan )sec _________;5(1,1)________;6'()(),'()_________;1()7(),_________;18()arcsin ,______()x x xe f x f x xdx y F x f x f ax b dx f e f x dx c dx xe xf x dx x c dx f x --===+==+==+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰、已知是的一个原函数,则、在积分曲线族点的积分曲线是、则、设则、设则____;9'(ln )1,()________;10()(,)(,)()______;()()()()11()sin sin ,()______;12'()(),'()(),()_____()()()()()(f x x f x f x a b a b f x A B C D xf x dx x x xdx f x F x f x x f x f x dx A F x B x C x κϕϕ=+==-====⎰⎰⎰、则、若在内连续,则在内必有导函数必有原函数必有界必有极限、若则、若则)()()()c D F x x cϕ+++13()[()]()()[()]()()()()()()()dA d f x dx f xB f x dx f x dx dxC df x f xD df x f x c====+⎰⎰⎰⎰、下列各式中正确的是: (ln )14(),_______11()()ln ()()ln x f x f x e dx xA cB x cC cD x cxx-==++-+-+⎰、设则:15______1()()arcsin ()2arcsin(21)2()arcsin(21)A c B cC x cD x c=+-+-+16()[,][,]()()()()()()()()'()f x a b a b A f x B f x C f x D f x f x 、若在上的某原函数为零,则在上必有____的原函数恒等于零;的不定积分恒等于零;恒等于零;不恒等于零,但导函数恒为零。
学习资料收集于网络,仅供参考1 1)1、求下列不定积分 1) dx 3) (x _2)2dx 5) 7)第四章不定积分xx23-52 ,dx3x (2ex 3)dx x2、求下列不定积分(第一换元法) 1)(3 _2x)3dx 3 5 7)xcos(x 2)dx9)sin x cos xdx11)2x2-113) sin 2xcos3xdx15)—X102arccosx17)—x3、求下列不定积分(第二换元法)dxx d x 2(A)2)4)6)8)dx2「 X2dx1 xcos2xJ 2 i2dx cos xsin x2)dx32 -3x4)dxx In xln(In x)6)8)dx x . x e e10) . ------------ 2dx 丁9 —4x 2 12)cos 3 xdx14) tan 3 xsecxdx16)3cos 2x 4sin218)册喻'dx *x(1+x)■2) sin - xdx-dx x学习资料收集于网络,仅供参考2x4)------------- dx, (a 0)、a - x4、求下列不定积分(分部积分法) 1) xSnxdx 2) arcs in xdx3)x 2 In xdx 4)_2x .x , e sin dx25) x 2 arcta nxdx 6) x 2cosxdx7)In 2xdx8)2 2xx cos dx25、求下列不定积分(有理函数积分)3,dx3)x(x 2 1)(B)1、一曲线通过点(e 2,3),且在任一点处的切线斜率等于该点的横坐标的倒数,线的方程。
132、 已知一个函数F (x)的导函数为 ----------- ,且当X = 1时函数值为,试求此函数。
U1—X 223、证明:若f (x)dx 二 F (x) • c ,贝U1f (ax b)dx F (ax b) c,(a = 0)。
asin x4、 设f (x)的一个原函数为 ,求xf (x)dx 。
习题3-11. 计算下列不定积分.(1)5x dx ⎰; (2) 2x dx ⎰; (3) 1x e dx +⎰; (4)()cos sin x x dx -⎰;(5)221dx x +⎰; (6); (7) (xedx +⎰;(8)2211sin cos dx x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎰; (9) 21x +; (10) 23324x xxdx +⎰. 2.已知曲线()y f x =过点(0,0)且在点(x,y)处的切线斜率为231k x =+,求该曲线方程. 3.已知某曲线在任一点处的切线斜率等于该点横坐标的倒数,且通过点(e,2),试求此曲线方程.习题3-21. 计算下列不定积分.(1)()921x dx -⎰; (2) ; (3); (4)21xdx x +⎰; (5)2ln xdx x ⎰; (6)θ; (7)2x xe dx -⎰; (8)x x dx e e -+⎰.2.求下列不定积分.(1)2; (2) ;(3)(4)2e⎰;3. 求下列不定积分. (1) 6x xe dx -⎰; (2)()ln ln x dx x ⎰; (3) arctan xdx ⎰;(4)2ln xdx ⎰; (5) 3sec xdx ⎰; (6) 2sin x e xdx ⎰; 4.求下列不定积分.(1); (2) ()()21f x dx f x '+⎰;(3); (4) ⎰.5.一物体由静止开始作直线运动,在 t 秒时的速度为32/t m 秒,问:(1) 3秒后物体离开出发点的距离是多少?(2) 需要多长时间走完1000米?6.在平面上有一运动着的质点,如果它在 x 轴方向和y 轴方向的分速度分别为5sin x u t =和2cos y u t =,且0|5t x ==,0|0t y ==,求:(1) 时间为t 时,质点所在的位置; (2) 运动的轨迹方程.习题3-31.利用定积分的定义证明badx b a =-⎰.2.用定积分的几何意义求下列定积分的值. (1)()1021x dx +⎰;(2) 0⎰; (3)sin xdx ππ-⎰.3.不计算积分,比较下列各组内定积分的大小. (1)1xdx ⎰,12x dx ⎰; (2)1xe dx ⎰,21x edx ⎰.4.利用定积分的性质估计下列积分值的范围. (1) ()314x x dx -⎰; (2)22xxe dx -⎰.习题3-41. 求下列函数的导数. (1) ()0F x =⎰: (2) ()sin cot xxF x xdx -=⎰.2. 求下列函数的极限.(1) 11sin lim1cos xx tdtxππ→+⎰;(2) 02limx x →⎰.3. 计算下列定积分. (1)21x xe dx ⎰; (2)cos 44x dx ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎰; (3)1ln 2ex dx x⎰; (4) 120100dxx +⎰; (5)420tan cos xdx xπ⎰;(6)41dx ⎰. 4.设()21x f x x +≤⎧⎪=⎨⎪⎩ 当x 1时,1 当x>1时,2求()20f x dx ⎰.5. 一汽车以每小时32公里的速度行驶,到某处需要减速停车.设汽车以等加速度1.8a =-2/米秒刹车.问从开始刹车到停车,汽车驶过多少距离?1. 计算下列定积分.(1)1-⎰;(2) 1⎰; (3)⎰;(4)1;(5)94⎰; (6) ()12121dxx -+⎰;(7)(222x --⎰.2.计算下列定积分. (1) 2130x x e dx ⎰; (2)31ln xdx ⎰; (3)20cos x e xdx π⎰.(4)()1sin ln ex dx ⎰.3. 设()f x 在[],a b 上连续,证明()()bbaaf a b x dx f x dx +-=⎰⎰.4.设函数()f x 以T 为周期,试证明()()0a TTaf x dx f x dx +=⎰⎰ (a 为常数).5.试证明()()()baxf x dx bf b f b '''=--⎡⎤⎣⎦⎰()()af a f a '-⎡⎤⎣⎦.1.求下列平面图形的面积。