不定积分 (公式大全)
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高等数学积分公式大全在高等数学中,积分是求解不定积分、定积分和定积分的一种重要方法。
积分公式是指一些常见函数的积分表达式,熟悉和掌握这些公式可以加快求解积分的速度。
下面是一些常见的高等数学积分公式:一、不定积分公式:1. ∫kdx = kx + C (常数函数的积分)2. ∫x^n dx = (x^(n+1))/(n+1) + C (幂函数的积分)其中n不等于-1,C为常数。
3. ∫1/x dx = ln,x, + C (自然对数函数的积分)4. ∫e^x dx = e^x + C (指数函数的积分)5. ∫sinxdx = -cosx + C (正弦函数的积分)6. ∫cosxdx = sinx + C (余弦函数的积分)7. ∫sec^2xdx = tanx + C (正割函数的积分)8. ∫csc^2xdx = -cotx + C (余割函数的积分)9. ∫secxtanxdx = secx + C (正割函数与正切函数的积分)10. ∫cscxcotxdx = -cscx + C (余割函数与余切函数的积分)二、定积分公式:1. ∫[a,b]kdx = k(b-a) (常数函数的定积分)2. ∫[a,b]xdx = (b^2 - a^2)/2 (幂函数的定积分)3. ∫[a,b]1/x dx = ln,b/a,(自然对数函数的定积分)三、定积分计算方法与公式:1.分部积分法∫u(x)v'(x)dx = u(x)v(x) - ∫v(x)u'(x)dx2.代换法(换元积分法)∫f(g(x))*g'(x)dx = ∫f(g(x))d(g(x))3.增广方法当函数的导数是其本身的倍数,例如dy/dx = ky时,可以使用增广方法进行求解,具体公式为∫d(y)e^(-kx) = e^(-kx)y4.牛顿-莱布尼茨公式若F(x)为f(x)的一个原函数,则∫[a,b]f(x)dx = F(b) - F(a)5.分式积分对于形如∫(P(x)/Q(x))dx的分式积分,其中P(x)和Q(x)是多项式函数,可以使用部分分式法进行分解,然后再分别求积分。
不定积分基本公式不定积分是微积分中的一个重要概念,它是函数的定义域上的一族原函数。
在计算不定积分时,我们使用的是不定积分的基本公式,也叫做不定积分的运算法则,下面是一些常用的不定积分基本公式。
1.一次幂函数的不定积分公式:∫x^n dx = 1/(n+1) * x^(n+1) + C,其中n不等于-12.常数函数的不定积分公式:∫a dx = ax + C,其中a是常数。
3.幂函数的不定积分公式:∫(a^x) dx = 1/(lna) * a^x + C,其中a是正常数且不等于14.指数函数的不定积分公式:∫e^x dx = e^x + C。
5.对数函数的不定积分公式:∫(1/x) dx = ln,x, + C,其中x不等于0。
6.三角函数的不定积分公式:∫sin(x) dx = -cos(x) + C∫cos(x) dx = sin(x) + C∫tan(x) dx = -ln,cos(x), + C∫cot(x) dx = ln,sin(x), + C∫sec(x) dx = ln,sec(x) + tan(x), + C∫csc(x) dx = ln,csc(x) - cot(x), + C7.反三角函数的不定积分公式:∫arcsin(x) dx = x*arcsin(x) + sqrt(1-x^2) + C∫arccos(x) dx = x*arccos(x) - sqrt(1-x^2) + C∫arctan(x) dx = x*arctan(x) - 1/2ln(1+x^2) + C∫arccot(x) dx = x*arccot(x) + 1/2ln(1+x^2) + C∫arcsec(x) dx = x*arcsec(x) + ln,sec(x)+tan(x), + C∫arccsc(x) dx = x*arccsc(x) - ln,csc(x)+cot(x), + C8.双曲函数的不定积分公式:∫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∫sech(x) dx = arcsin(e^x) + C∫csch(x) dx = ln,tanh(x/2), + C以上是一些常用的不定积分基本公式,但请注意,不定积分是一个广义的概念,有很多特殊函数的不定积分无法用基本公式表示,需要通过其他的方法进行求解,比如换元法、分部积分法、特殊函数等。
Ch4、不定积分§1、不定积分的概念与性质1、 原函数与不定积分定义1:若)()(x f x F =',则称)(x F 为)(x f 的原函数。
① 连续函数一定有原函数;② 若)(x F 为)(x f 的原函数,则C x F +)(也为)(x f 的原函数;事实上,())()()(''x f x F C x F ==+③ 的任意两个原函数仅相差一个常数。
事实上,由[]0)()()()()()('2'1'11=-=-=-x f x f x F x F x F x F ,得Cx F x F =-)()(21故C x F +)(表示了)(x f 的所有原函数,其中)(x F 为)(x f 的一个原函数。
定义2:)(x f 的所有原函数称为)(x f 的不定积分,记为⎰dx x f )(,⎰-积分号,-)(x f 被积函数,-x 积分变量。
显然Cx F dx x f +=⎰)()(例1、 求下列函数的不定积分①⎰+=Ckx kdx②⎰⎪⎩⎪⎨⎧-=+-≠++=+1ln 1111μμμμμC x C x dx x2、 基本积分表(共24个基本积分公式)3、 不定积分的性质①[]⎰⎰⎰±=±dx x g dx x f dx x g x f )()()()(②⎰⎰≠=)0()()(k dxx f k dx x kf例2、 求下列不定积分①⎰⎰+-=++-==+--Cx C x dx x x dx 11)2(11)2(22②⎰⎰+=++-==+--Cx C x dx x xdx 21)21(11)21(21③⎰+-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--C x x dx x xarctan 3arcsin 5131522⑤()⎰⎰⎰++-=-=-Cx x xdx x xdx dx x x x csc cot cot csc csc cot csc csc 2⑥⎰⎰⎰⎰++-=+=+=C x x xdx xdx dx xx xx x x dx tan cot sec csc cos sin cos sin cos sin 22222222⑦()⎰⎰+--=-=Cx x dx x dx x cot 1csc cot 22§2、不定积分的换元法一、 第一类换元法(凑微分法)1、()()()()b ax d adx b ax d b ax f a dx b ax f +=++=+⎰⎰1,1即 例1、求不定积分①()C x udu u x x xd xdx +-===⎰⎰⎰)5cos(51sin 51555sin 515sin②()()()()⎰⎰+--=+-+⋅-=---=-+C x C x x d x dx x 81777211612117121)21(212121③())20(arctan 111222Ca x a a x a x d a x a dx +⎪⎭⎫⎝⎛=+=+⎰⎰④()())23(arcsin 1222Ca x a x a x d xa dx +⎪⎭⎫⎝⎛=-=-⎰⎰2、()()n n n n n n dx dx x dx x f ndx x x f ==--⎰⎰11,1即例2、求不定积分①()()()()Cx C x x d x dx x x +--=+-+⋅-=---=-+⎰⎰232121221221221311112111211②()C e x d e dx e x x x x +-=--=---⎰⎰333323131③⎰⎰⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=x d dx x C x x d x dx x x 111sin 11cos 1cos 122④⎰⎰⎪⎪⎭⎫⎝⎛=+==x d dx x Cx x d x dx xx 21sin 2cos 2cos3、,tan sec ,sin cos ,cos sin ,,ln 12x d xdx x d xdx x d xdx de dx e x d dx xx x ==-===,,arcsin 11,arctan 11,sec tan sec 222222x a d dx x a x x d dx xx d dx xx d xdx x ±±=±=-=+=例3、 求不定积分①⎰⎰⎰+=+-=-==)16(sec ln cos ln cos cos cos sin tan C x C x x xd dx x x xdx②⎰⎰⎰+-=+===)17(cos ln sin ln sin sin sin cos cot C x C x x xd dx x x xdx⑤()⎰⎰+==C x xxd dx x x ln ln ln ln ln 1⑥()()()⎰⎰++=++=+C x x x d x x dx 1tan ln 1tan 1tan tan 1cos 2⑦()()⎰⎰++=++=+C e ee d dx e e x xxx x 1ln 111⑧()()⎰⎰++-=+-+=+C e x ee e e dx xx x x x 1ln 111⑨()⎰⎰+=+=+C e e de dx e e xx x x x arctan 1122⑩()Cexd edx exx x x x +-=+--=++-+-+-⎰⎰2122121211例4、求不定积分①⎰⎰⎰⎰⎪⎭⎫⎝⎛++---=⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-a x a x d a x a x d a dx a x a x a a x dx )()(21112122)22)(21(ln 1C ax +-=④()C x x x xd x dx xdx +-=⋅-==⎰⎰⎰2sin 412122cos 22221sin 2⑤()⎰⎰+--=+=C x x dx x x xdx x 2cos 418cos 1612sin 8sin 213cos 5sin⑥⎰⎰⎰⎰+====C x x xd x x x d x xdx dx x x sin ln ln sin ln sin ln sin ln sin sin sin ln sin cos sin ln cot⑦C x x x x d xdx dx xx x dx +-=+=-=+⎰⎰⎰⎰cos 1tan cos cos sec cos sin 1sin 1222⑧()⎰⎰⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+44csc 214sin 2sin cos πππx d x x dx x x dxC x x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4cot 4csc ln 21ππ二、 第二类换元法1、三角代换例1、dxx a ⎰-22解:令)cos (sin t a t a x 或=,则tdt a dx t a x a cos ,cos 22==-原式=()⎰⎰⎰⎰⎪⎭⎫⎝⎛+=+=⋅t td dt a dt t a tdt a t a 22cos 21222cos 1cos cos 22C ax a a x a a x a C t a t a +-⋅⋅⋅+=++=22222224arcsin 22sin 42 C x a x a x a +-+=22221arcsin 21 例2、()()Caxa x a x d xa dx +=-=-⎰⎰arcsin 1222解:令t a x sin =原式=⎰⎰+=+==CaxC t dt t a tdt a arcsin cos cos例3、⎰+22xa dx解:令)cot (tan t a t a x 或=,则tdta dx t a x a 222sec ,sec ==+原式=()⎰⎰+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++==C a x a a x C t t tdt t a tdta 222ln tan sec ln sec sec sec())24(ln 22C a x x +++=例4、⎰+42x x dx解:令)cot (tan t a t a x 或=,则tdtdx t x 22sec 2,sec 24==+原式=()⎰⎰+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++==C a x a a x C t t tdt t a tdta 222ln tan sec ln sec sec sec例5、⎰-22ax dx解:令)csc (sec t a t a x 或=,则tdt t a dx t a a x tan sec ,tan 22==-原式=()⎰⎰+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=++==c aa x a x C t t tdt t a tdtt a 22ln tan sec ln sec tan tan sec())25(ln 22C a x x +-+=例6、⎰-dx xx 92解:令t a x sec =,则tdt t dx t x tan sec 3,tan 392==-原式=()()⎰⎰⎰+-=-==⋅C t t t tdt tdt t tttan 31sec 3tan 3tan sec 3sec 3tan 322C x x C x x +--=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=3arccos 393arccos 39322 小结:)(x f 中含有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+-222222a x a x x a 可考虑用代换⎪⎩⎪⎨⎧===t a x ta x t a x sec tan sin2、无理代换例7、⎰++311x dx解:令dtt dx t x t x 2333,1,1=-==+则原式=()⎰⎰⎰+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=++-=+C t t t dt t t dt t t t dt t 1ln 231113111313222()()C x x x +++++-+=333211ln 313123 例8、()⎰+31x x dx解:令dtt dx t x t x 5666,,===则原式=()()⎰⎰⎰+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+=+C t t dt t dt t t t t dt t arctan 611161616222235()C x x +-=66arctan 6例9、⎰+dxxxx 11解:令()22212,11,1--=-==+t tdtdx t x t x x 则原式=()()⎰⎰⎰+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---C t t t dt t dt t t t tdt t t 11ln 212111212121222222C xx xx x x +++-+-+-=11ln 12例10、⎰+xedx1解:令()12,1ln ,122-=-==+t tdtdx t x t e x 则原式⎰⎰+++-+=++-⋅=-=-⋅=Ce e C t t t dt dt t t t x x 1111ln 11ln 21212121224、 倒代换例11、()⎰+46x x dx解:令()2676,4111,1t dtdx t t x x t x -=+=+=则原式()()C x x C t t t d t dt t ++=++-=++-=+-=⎰⎰4ln 24114ln 2411414241416666666()C x x ++-=4ln 241ln 416§3、分部积分法分部积分公式:()()VU UV V U V U V U UV '-'=''+'=',()⎰⎰⎰'-'='Vdx U dx UV dx V U ,故⎰⎰-=Vd U UV UdV(前后相乘)(前后交换)例1、⎰xdxx cos⎰⎰++=-==C x x x xdx x x x xd cos sin sin sin sin 例2、⎰dxxe x⎰⎰+-=-==C e xe dx e xe xde x x x x x例3、⎰xdx ln ⎰⎰+-=⋅-=-=Cx x x dx xx x x x xd x x ln 1ln ln ln或解:令te x t x ==,ln原式C x x x C e te dt e te tde t t t t t +-=+-=-==⎰⎰ln例4、⎰xdxarcsin()⎰⎰⎰+-+=--+=--=-=C x x x xx d x x dxxx x x x xd x x 22221arcsin 1121arcsin 1arcsin arcsin arcsin或解:令t x t x sin ,arcsin ==原式Cx x x C t t t tdt t t t td +-+=++=-==⎰⎰21arcsin cos sin sin sin sin例5、⎰xdxe x sin()⎰⎰⎰⎰⎰--=+-=-=-==xdxe x x e x d e x e x e xde x e xdx e x e xde xxxxxxx x x x sin cos sin cos cos sin cos sin cos sin sin故()C x x e xdx e xx +-=⎰cos sin 21sin例6、⎰dx xx2cosC x x x xdx x x x xd +-=-==⎰⎰sec ln tan tan tan tan 例7、()⎰++dxx x 21ln()()()Cx x x x dxxx x x x dx xx x xx x x x ++-++=+-++=++++⋅-++=⎰⎰222222211ln 11ln 1111ln§4、两种典型积分一、有理函数的积分有理函数01110111)()()(b x b x b x b a x a x a x a x Q x P x R m m m m n n n n ++++++++==---- 可用待定系数法化为部分分式,然后积分。
高数不定积分24个基本公式高数不定积分24个基本公式是数学学科中的重要内容。
这些基本公式涉及到多种函数的不定积分,如多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
这些公式可以方便地帮助我们求得复杂函数的不定积分。
其中一些基本公式包括:1.$\int x^n dx=\frac{1}{n+1}x^{n+1}+C$2.$\int\frac{1}{x}dx=\ln|x|+C$3.$\int e^x dx=e^x+C$4.$\int\frac{1}{1+x^2}dx=\arctan x+C$5.$\int\cos x dx=\sin x+C$6.$\int\sin x dx=-\cos x+C$7.$\int\sec^2x dx=\tan x+C$8.$\int\csc^2x dx=-\cot x+C$9.$\int\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}dx=\arcsin x+C$10.$\int\frac{1}{\sqrt{x^2+1}}dx=\ln|x+\sqrt{x^2+1}|+C$11.$\int\ln x dx=x\ln x-x+C$12.$\int e^{ax}\cos bx dx=\frac{e^{ax}}{a^2+b^2}(a\cos bx+b\sin bx)+C$13.$\int e^{ax}\sin bx dx=\frac{e^{ax}}{a^2+b^2}(a\sin bx-b\cos bx)+C$14.$\int\frac{1}{\sqrt{a^2-x^2}}dx=\arcsin\frac{x}{a}+C$15.$\int\frac{1}{\sqrt{x^2-a^2}}dx=\ln|x+\sqrt{x^2-a^2}|+C$16.$\int\frac{1}{a^2+x^2}dx=\frac{1}{a}\arctan\frac{x}{a}+C$17.$\int\frac{1}{a^2-x^2}dx=\frac{1}{2a}\ln\frac{a+x}{a-x}+C$18.$\int\frac{1}{x^2-a^2}dx=\frac{1}{2a}\ln\frac{a+x}{a-x}+C$19.$\int\frac{1}{\cos^2x}dx=\tan x+C$20.$\int\frac{1}{\sin^2x}dx=-\cot x+C$21.$\int\frac{x}{\sqrt{a^2+x^2}}dx=\sqrt{a^2+x^2}-a\ln\left|x+\sqrt{a^2+x^2}\right|+C$22.$\int x\sin ax dx=-\frac{1}{a}x\cosax+\frac{1}{a^2}\sin ax+C$23.$\int x\cos ax dx=\frac{1}{a}x\sinax+\frac{1}{a^2}\cos ax+C$24.$\int\frac{1}{\sqrt{x^2+a^2}}dx=\ln|x+\sqrt{x^2+a^2}|+C$这24个基本公式对于高数学科的学习非常重要,我们可以通过多次练习和应用,熟练地掌握这些公式,提高自己在高数学科中的成绩和水平。
不定积分计算公式不定积分是微积分中的一个重要概念,用于求函数的原函数。
在求不定积分时,我们需要掌握一系列的计算公式和方法。
本文将介绍常见的不定积分计算公式,并通过具体例题进行演示,帮助读者更好地理解和掌握不定积分的计算方法。
一、基本积分公式1. 幂函数的积分(1)若n≠-1,有∫x^n dx = (1/n+1)x^(n+1) + C,其中C为常数。
(2)若n=-1,有∫x^(-1) dx = ln|x| + C,其中C为常数。
2. 三角函数的积分(1)∫sinx dx = -cosx + C(2)∫cosx dx = sinx + C(3)∫sec^2x dx = tanx + C(4)∫csc^2x dx = -cotx + C(5)∫secx tanx dx = secx + C(6)∫cscx cotx dx = -cscx + C3. 反三角函数的积分(1)∫1/(a^2+x^2) dx = (1/a)arctan(x/a) + C,其中a为常数。
(2)∫1/(a^2-x^2) dx = (1/2a)ln|(x+a)/(x-a)| + C,其中a为常数。
(3)∫1/√(x^2±a^2) dx = ln|x+√(x^2±a^2)| + C,其中a为常数。
4. 指数函数的积分(1)∫e^x dx = e^x + C(2)∫a^x dx = (1/lna)·a^x + C,其中a为常数且a>0。
5. 对数函数的积分∫lnx dx = xlnx - x + C6. 双曲函数的积分(1)∫sinhxdx = coshx + C(2)∫coshxdx = sinhx + C(3)∫sech^2xdx = tan hx + C(4)∫csch^2xdx = -cothx + C(5)∫sechxtanhxdx = -sechx + C(6)∫cschxcosechxdx = -cosechx + C以上是常见函数的基本积分公式,掌握了这些公式,可以很方便地进行不定积分的计算。
常用不定积分公式在微积分的学习中,不定积分是一个非常重要的概念。
不定积分是对函数的原函数的求解,而在求解过程中,常常需要使用到各种各样的不定积分公式。
这些不定积分公式是数学中的基础,掌握它们对于学习微积分、解决各种数学问题都是非常必要的。
一、基础不定积分公式在学习不定积分之前,首先要掌握基本的求导公式。
因为求不定积分实际上就是对常见的函数进行反向求导。
下面是一些基础不定积分公式。
1、常数函数的不定积分公式:$$\int{k}dx = kx + C$$其中k为任意常数,C为积分常数。
2、幂函数的不定积分公式:$$\int{x^{\alpha}}dx = \frac{x^{\alpha + 1}}{\alpha + 1} + C, \qquad (\alpha \neq -1)$$其中$\alpha$为任意常数,C为积分常数。
3、指数函数的不定积分公式:$$\int{e^{x}}dx = e^{x} + C$$$$\int{\sin{x}}dx = -\cos{x} + C$$$$\int{\cos{x}}dx = \sin{x} + C$$$$\int{\tan{x}}dx = -\ln{\mid{\cos{x}}\mid} + C$$$$\int{\cot{x}}dx = \ln{\mid{\sin{x}}\mid} + C$$其中C为积分常数。
5、反三角函数的不定积分公式:$$\int{\frac{dx}{\sqrt{a^2-x^2}}} = \arcsin{\frac{x}{a}} + C$$$$\int{\frac{dx}{a^2+x^2}} = \frac{1}{a}\arctan{\frac{x}{a}} + C$$二、复合函数的不定积分公式在微积分中,我们经常会遇到要对复合函数进行求不定积分的情况,这时需要使用到复合函数的不定积分公式。
下面是一些常用的复合函数的不定积分公式。
1、多项式函数的不定积分公式:$$\int{(f(x))^n}f '(x)dx = \frac{(f(x))^{n+1}}{n+1} + C$$其中’n’表示整数,C为积分常数。
Ch4、不定积分§1、不定积分的概念与性质1、 原函数与不定积分定义1:若)()(x f x F =',则称)(x F 为)(x f 的原函数。
① 连续函数一定有原函数;② 若)(x F 为)(x f 的原函数,则C x F +)(也为)(x f 的原函数; 事实上,())()()(''x f x F C x F ==+③ 的任意两个原函数仅相差一个常数。
事实上,由[]0)()()()()()('2'1'11=-=-=-x f x f x F x F x F x F ,得C x F x F =-)()(21故C x F +)(表示了)(x f 的所有原函数,其中)(x F 为)(x f 的一个原函数。
定义2:)(x f 的所有原函数称为)(x f 的不定积分,记为⎰dx x f )(,⎰-积分号,-)(x f 被积函数,-x 积分变量。
显然C x F dx x f +=⎰)()(例1、 求下列函数的不定积分①⎰+=C kx kdx②⎰⎪⎩⎪⎨⎧-=+-≠++=+1ln 1111μμμμμC x C x dx x2、 基本积分表(共24个基本积分公式)3、 不定积分的性质①[]⎰⎰⎰±=±dx x g dx x f dx x g x f )()()()( ②⎰⎰≠=)0()()(k dxx f k dx x kf例2、 求下列不定积分①⎰⎰+-=++-==+--C x C x dx x x dx 11)2(11)2(22②⎰⎰+=++-==+--C x C x dx x xdx 21)21(11)21(21③⎰+-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--C x x dx x x arctan 3arcsin 5131522⑤()⎰⎰⎰++-=-=-C x x xdx x xdx dx x x x csc cot cot csc csc cot csc csc 2⑥⎰⎰⎰⎰++-=+=+=C x x xdx xdx dx xx x x x x dx tan cot sec csc cos sin cos sin cos sin 22222222⑦()⎰⎰+--=-=C x x dx x dx x cot1csc cot 22§2、不定积分的换元法一、 第一类换元法(凑微分法) 1、()()()()b ax d adx b ax d b ax f a dx b ax f +=++=+⎰⎰1,1即 例1、求不定积分 ①()C x udu u x x xd xdx +-===⎰⎰⎰)5cos(51sin 51555sin 515sin②()()()()⎰⎰+--=+-+⋅-=---=-+C x C x x d x dx x 81777211612117121)21(212121 ③()())20(arctan 111222Ca x a a x a x d a x a dx +⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=+⎰⎰④()())23(arcsin 1222Ca x a x a x d xa dx +⎪⎭⎫⎝⎛=-=-⎰⎰2、()()nn n n n n dx dx x dx x f ndx x x f ==--⎰⎰11,1即 例2、求不定积分①()()()()C x C x x d x dx x x +--=+-+⋅-=---=-+⎰⎰232121221221221311112111211②()C e x d e dx e x x x x +-=--=---⎰⎰333323131 ③⎰⎰⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=x d dx x C x x d x dx x x 111sin 11cos 1cos 122 ④⎰⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+==x d dx x Cx x d x dx xx 21sin 2cos 2cos3、,tan sec ,sin cos ,cos sin ,,ln 12x d xdx x d xdx x d xdx de dx e x d dx xx x ==-===,,arcsin 11,arctan 11,sec tan sec 222222x a d dx x a xx d dx x x d dx x x d xdx x ±±=±=-=+=例3、 求不定积分①⎰⎰⎰+=+-=-==)16(sec ln cos ln cos cos cos sin tan Cx C x x xd dx x x xdx ②⎰⎰⎰+-=+===)17(cos ln sin lnsin cos cot Cx C x xd dx x xdx⑤()⎰⎰+==C x xdx x x ln ln ln ln⑥()()()⎰⎰++=++=+C x x x d x x dx 1tan ln 1tan 1tan tan 1cos 2 ⑦()()⎰⎰++=++=+C e ee d dx e e x xxx x 1ln 111 ⑧()()⎰⎰++-=+-+=+C e x ee e e dx xx x x x 1ln 111 ⑨()⎰⎰+=+=+C e e de dx e e xx x x x arctan 1122 ⑩()C e x d e dx e xx x x x +-=+--=++-+-+-⎰⎰2122121211例4、求不定积分①⎰⎰⎰⎰⎪⎭⎫⎝⎛++---=⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-a x a x d a x a x d a dx a x a x a a x dx )()(21112122 )22)(21(ln 1C ax +-=④()C x x x xd x dx xdx +-=⋅-==⎰⎰⎰2sin 412122cos 22221sin 2⑤()⎰⎰+--=+=C x x dx x x xdx x 2cos 418cos 1612sin 8sin 213cos 5sin⑥⎰⎰⎰⎰+====C x x x d x x x d x xdx dx x x sin ln ln sin ln sin ln sin ln sin sin sin ln sin cos sin ln cot⑦C x x xx d xdx dx x x x dx +-=+=-=+⎰⎰⎰⎰cos 1tan cos cos sec cos sin 1sin 1222 ⑧()⎰⎰⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+44csc 214sin 2sin cos πππx d x x dx x x dx C x x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4cot 4csc ln 21ππ二、 第二类换元法 1、三角代换例1、dx x a ⎰-22解:令)cos (sin t a t a x 或=,则tdt a dx t a x a cos ,cos 22==-原式=()⎰⎰⎰⎰⎪⎭⎫⎝⎛+=+=⋅t td dt a dt t a tdt a t a 22cos 21222cos 1cos cos 22C ax a a x a a x a C t a t a +-⋅⋅⋅+=++=22222224arcsin 22sin 42 C x a x a x a +-+=22221arcsin 21 例2、()()C axa x a x d x a dx +=-=-⎰⎰arcsin 1222解:令t a x sin =原式=⎰⎰+=+==C axC t dt t a tdt a arcsin cos cos例3、⎰+22xa dx解:令)cot (tan t a t a x 或=,则tdt a dx t a x a 222sec ,sec ==+原式=()⎰⎰+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++==C a x a a x C t t tdt t a tdta 222ln tan sec ln sec sec sec ())24(ln 22C a x x +++=例4、⎰+42x x dx解:令)cot (tan t a t a x 或=,则tdt dx t x 22sec 2,sec 24==+原式=()⎰⎰+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++==C a x a a x C t t tdt t a tdta 222ln tan sec ln sec sec sec 例5、⎰-22ax dx解:令)csc (sec t a t a x 或=,则tdt t a dx t a a x tan sec ,tan 22==-原式=()⎰⎰+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=++==c aa x a x C t t tdt t a tdtt a 22ln tan sec ln sec tan tan sec ())25(ln 22C a x x +-+=例6、⎰-dx xx 92 解:令t a x sec =,则tdt t dx t x tan sec 3,tan 392==- 原式=()()⎰⎰⎰+-=-==⋅C t t t tdt tdt t tttan 31sec 3tan 3tan sec 3sec 3tan 322 C x x C x x +--=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=3arccos 393arccos 39322 小结:)(x f 中含有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+-222222a x a x x a 可考虑用代换⎪⎩⎪⎨⎧===t a x t a x t a x sec tan sin2、无理代换例7、⎰++311x dx解:令dt t dx t x t x 2333,1,1=-==+则原式=()⎰⎰⎰+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=++-=+C t t t dt t t dt t t t dt t 1ln 231113111313222 ()()C x x x +++++-+=333211ln 313123 例8、()⎰+31xx dx解:令dt t dx t x t x 5666,,===则原式=()()⎰⎰⎰+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+=+C t t dt t dt t t t t dt t arctan 611161616222235 ()C x x +-=66arctan 6例9、⎰+dx xxx 11解:令()22212,11,1--=-==+t tdtdx t x t x x 则原式=()()⎰⎰⎰+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---C t t t dt t dt t t t tdtt t 11ln 212111212121222222 C x x xx x x +++-+-+-=11ln 12例10、⎰+xedx 1解:令()12,1ln ,122-=-==+t tdtdx t x t e x 则 原式⎰⎰+++-+=++-⋅=-=-⋅=C e e C t t t dt dt t t t x x 1111ln 11ln 21212121224、 倒代换例11、()⎰+46x x dx解:令()2676,4111,1tdtdx t t x x t x -=+=+=则 原式()()C x x C t t t d t dt t ++=++-=++-=+-=⎰⎰4ln 24114ln 2411414241416666666 ()C x x ++-=4ln 241ln 416§3、分部积分法分部积分公式:()()V U UV V U V U V U UV '-'=''+'=',()⎰⎰⎰'-'='Vdx U dx UV dx V U ,故⎰⎰-=VdU UV UdV(前后相乘)(前后交换)例1、⎰xdx x cos⎰⎰++=-==C x x x xdx x x x xd cos sin sin sin sin 例2、⎰dx xe x⎰⎰+-=-==C e xe dx e xe xde x x x x x例3、⎰xdx ln ⎰⎰+-=⋅-=-=C x x x dx xx x x x xd x x ln 1ln ln ln或解:令t e x t x ==,ln原式C x x x C e te dt e te tde t t t t t +-=+-=-==⎰⎰ln 例4、⎰xdx arcsin()⎰⎰⎰+-+=--+=--=-=C x x x xx d x x dxxx x x x xd x x 22221arcsin 1121arcsin 1arcsin arcsin arcsin或解:令t x t x sin ,arcsin ==原式C x x x C t t t tdt t t t td +-+=++=-==⎰⎰21arcsin cos sin sin sin sin 例5、⎰xdx e x sin()⎰⎰⎰⎰⎰--=+-=-=-==xdxe x x e x d e x e x e xde x e xdx e x e xde xxxxxxx x x x sin cos sin cos cos sin cos sin cos sin sin故()C x x e xdx e xx +-=⎰cos sin 21sin 例6、⎰dx xx2cos C x x x xdx x x x xd +-=-==⎰⎰sec ln tan tan tan tan 例7、()⎰++dx x x 21ln()()()Cx x x x dxxx x x x dx xx x xx x x x ++-++=+-++=++++⋅-++=⎰⎰222222211ln 11ln 1111ln§4、两种典型积分一、有理函数的积分有理函数01110111)()()(b x b x b x b a x a x a x a x Q x P x R m m m m n n n n ++++++++==---- 可用待定系数法化为部分分式,然后积分。
数学不定积分公式
数学中的不定积分是一种重要的计算方法,它可以帮助我们求解函数的原函数。
在实际应用中,我们经常需要用到一些不定积分公式来简化计算。
以下是一些常用的不定积分公式:
1. 常数函数的不定积分是它本身,即∫ c dx = cx + C,其中
C 为任意常数。
2. 幂函数的不定积分是它的原函数,即∫ x^n dx =
(x^(n+1))/(n+1) + C,其中 n ≠ -1,C 为任意常数。
3. 正弦函数的不定积分是负余弦函数,即∫ sin x dx = -cos x + C,其中 C 为任意常数。
4. 余弦函数的不定积分是正弦函数,即∫ cos x dx = sin x + C,其中 C 为任意常数。
5. 正切函数的不定积分是自然对数函数,即∫ tan x dx =
ln|sec x| + C,其中 C 为任意常数。
6. 余切函数的不定积分是自然对数函数的相反数,即∫ cot x dx = -ln|sin x| + C,其中 C 为任意常数。
7. 指数函数的不定积分是它本身,即∫ e^x dx = e^x + C,其中 C 为任意常数。
8. 对数函数的不定积分是它的原函数,即∫ (1/x) dx = ln|x| + C,其中 x ≠ 0,C 为任意常数。
在使用这些不定积分公式时,需要注意每个公式的前提条件和限制条件,以避免出现计算错误的情况。
同时,还需要注意常数 C 的
取值范围和具体含义,以便得到正确的结果。