5_6_综合杂例
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答案
´
= ln
xex 1+xex
+ +C
§5.6
综合杂例
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例子 求不定积分 答案
´
xx (1 + ln x)dx = ln
xex 1+xex
´
x+1 x(1+xex ) dx
+ +C
§5.6
综合杂例
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例子 求不定积分 答案
´
xx (1 + ln x)dx = ln
x2 arctan x 1+x2 dx ´ 1 (1 − 1+ x2 ) arctan xdx ´ ´ 1 arctan xdx − 1+ x2 arctan xdx
´
§5.6
综合杂例
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例子 求不定积分
´
x2 arctan x 1+x2 dx
解:
= =
´ ´ = x arctan x − xd arctan x − arctan xd arctan x ´ x 1 2 = x arctan x − 1+ x2 dx − 2 (arctan x)
x+1 x(1+xex ) dx
答案
´
= ln
xex 1+xex
+ +C
§5.6
综合杂例
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例子 求不定积分 提示 令t
´
x+1 x(1+xex ) dx
= xex ,则dt = ex (x + 1)dx 且 x+1 x+1 dt dt x(1+xex ) dx = x(1+t) · ex (x+1) = t(1+t)
1 2 2 = x arctan x − 1 2 ln(1 + x ) − 2 (arctan x) + C
x2 arctan x 1+x2 dx ´ 1 (1 − 1+ x2 ) arctan xdx ´ ´ 1 arctan xdx − 1+ x2 arctan xdx
´
§5.6
综合杂例
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§5.6
综合杂例
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例子 求不定积分
´
x2 arctan x 1+x2 dx
解:
= =
´ ´ = x arctan x − xd arctan x − arctan xd arctan x ´ x 1 2 = x arctan x − 1+ x2 dx − 2 (arctan x)
1 2 2 = x arctan x − 1 2 ln(1 + x ) − 2 (arctan x) + C
§5.6
综合杂例
2014
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教学目标与教学要求:
♢
综合运用换元积分法和分部积分法
§5.6
综合杂例
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换元积分法 ˆ ˆ ˆ ′ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗dx = f(φ(x))φ (x)dx = f(φ(x))dφ(x) ˆ u=φ(x) = = = = = = f(u)du 分部积分法 ˆ ˆ ˆ ˆ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗dx = udv = uv − vdu = uv − vu ′ dx
∴
´
x2 −6x+9
4x+1
dx = 4
dx x −3
+ 13
´
1 (x−3)2 dx
= 4 ln |x − 3| −
§5.6 综合杂例
13 x−3
.
+C
. . . . .
´
sx+t x2 +px+q dx
with p2 − 4q = 0
这时x2 + px + q = (x − a)2 ,并且一定有
x+1 x(1+xex ) dx
答案
´
= ln
xex 1+xex
+ +C
§5.6
综合杂例
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例子 求不定积分 提示 令t
´
x+1 x(1+xex ) dx
= xex ,则dt = ex (x + 1)dx 且 x+1 x+1 dt dt x(1+xex ) dx = x(1+t) · ex (x+1) = t(1+t)
.
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例子 求不定积分
´
x2 arctan x 1+x2 dx
解:
= =
´ ´ = x arctan x − xd arctan x − arctan xd arctan x ´ x 1 2 = x arctan x − 1+ x2 dx − 2 (arctan x)
1 2 2 = x arctan x − 1 2 ln(1 + x ) − 2 (arctan x) + C
xex 1+xex
´
x+1 x(1+xex ) dx
+ +C
§5.6
综合杂例
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例子 设
f(x) = 1,
求 f(x) 得原函数 F(x)
2 x
−1 2 x + 1,
x<0 x=0 x>0
ex ,
§5.6
综合杂例
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有理函数的原函数
设 P(x) = p0 xn + p1 xn−1 + · · · + pn−1 x + pn Q(x) = q0 xm + q1 xm−1 + · · · + qm−1 x + qm 为多项式,并且没有公共零点(即 P(x),Q(x) 没有公因 式) ,则 P(x) R(x) := Q(x) 称为有理函数。如果多项式 P(x) 的次数 n 小于多项式 Q(x) 的次数 m,则称 R(x) 为真分式。 如何求有理函数的不定积分 ˆ ˆ p0 xn + p1 xn−1 + · · · + pn−1 x + pn R(x)dx = dx q0 xm + q1 xm−1 + · · · + qm−1 x + qm
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例子 求不定积分
´
x2 arctan x 1+x2 dx
解:
= =
´ ´ = x arctan x − xd arctan x − arctan xd arctan x ´ x 1 2 = x arctan x − 1+ x2 dx − 2 (arctan x)
1 2 2 = x arctan x − 1 2 ln(1 + x ) − 2 (arctan x) + C
´ ´
§5.6 综合杂例
x2 +2x−1 (x−1)(x2 −x+1) dx =?, ´ x x3 +1 dx =? , 3 2 x +x +3x+3 x4 −3x3 +3x2 −x dx
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=?
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有理函数的原函数
设 P(x) = p0 xn + p1 xn−1 + · · · + pn−1 x + pn Q(x) = q0 xm + q1 xm−1 + · · · + qm−1 x + qm 为多项式,并且没有公共零点(即 P(x),Q(x) 没有公因 式) ,则 P(x) R(x) := Q(x) 称为有理函数。如果多项式 P(x) 的次数 n 小于多项式 Q(x) 的次数 m,则称 R(x) 为真分式。 如何求有理函数的不定积分 ˆ ˆ p0 xn + p1 xn−1 + · · · + pn−1 x + pn R(x)dx = dx q0 xm + q1 xm−1 + · · · + qm−1 x + qm
x2 arctan x 1+x2 dx ´ 1 (1 − 1+ x2 ) arctan xdx ´ ´ 1 arctan xdx − 1+ x2 arctan xdx
´
§5.6
综合杂例
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例子 求不定积分
´
x2 arctan x 1+x2 dx
解:
= =
´ ´ = x arctan x − xd arctan x − arctan xd arctan x ´ x 1 2 = x arctan x − 1+ x2 dx − 2 (arctan x)
sx + t sx + t A B = = + x2 + px + q (x − a)2 x − a (x − a)2
例 求不定积分 解 设 x2 −6x+9
4x+1
´