江苏省“专转本”《高等数学》试卷分类解析不定积分.

  • 格式:doc
  • 大小:322.00 KB
  • 文档页数:17

同方专转本高等数学核心教程第三章不定积分本章主要知识点:● 不定积分的意义,基本公式● 不定积分的三种基本方法● 杂例历年考试真题1.(2001)不定积分=( D )A.B. +CC. arcsinxD. arcsinx+C解析: 利用不定积分的定义.2001)计算⎰e2x2. (1+exdx。

解: ⎰e2xe2x+ex-exx1+exdx=⎰1+exdx=e-ln(1+ex)+C3. (2002)设f(x)有连续的导函数,且a≠0,1,则下列命题正确的是(A. ⎰f'(ax)dx=1af(ax)+C B. ⎰f'(ax)dx=f(ax)+CC. (⎰f'(ax)dx)'=af(ax)D. ⎰f'(ax)dx=f(x)+C解析: 由⎰f'(x)dx=f(x)+C⎰f'(ax)dx=1a⎰f'(ax)dax=1af(ax)+C4. (2002)求积分2解: 14arcsin2x2+C5. (2003)若F'(x)=f(x),f(x)连续,则下列说法正确的是( C ) - 78 - A )第三章不定积分A.C. ⎰F(x)dx=f(x)+c B. ⎰⎰dF(x)dx=f(x)dx dx⎰dF(x)dx=f(x) f(x)dx=F(x)+c D. dx⎰解析: 不定积分的定义 6. (2003)xlnxdxx2x2x2=lnx-⎰dlnx 解: 设u=lnx,dv=xdx,则⎰xlnxdx=⎰lnxd222x21=lnx-⎰xdx22 11=x2(lnx-)+C227. (2004)求不定积分3=1arcsin4x+C 4解析: 31dx=⎰arcsin3xdarcsinx=arcsin4x+C 4ex8. (2004)设f(x)的一个原函数为,计算⎰xf'(2x)dx xexex(x-1)ex解: 因为f(x)的一个原函数为,所以f(x)=()'=, xx2x1111⎰xf'(2x)dx=⎰xf'(2x)d(2x)=⎰xdf(2x)=xf(2x)-⎰f(2x)dx 222211x(2x-1)e2xx-12x-+C=e+C =xf(2x)-⎰f(2x)d(2x)=248x28x4x9. (2005)若⎰f(x)dx=F(x)+C,则⎰sinxf(cosx)dx=( D )A. F(sinx)+CB. -F(sinx)+CC. F(cosx)+CD. -F(cosx)+C解析: ⎰sinxf(cosx)dx=-⎰f(cosx)dcosx=-F(cosx)+C⎰310. (2005)计算tanxsecxdx2 解:原式=tanxtanxsecxdx=⎰⎰(secx-1)d- 79 - 22secx=⎰secxdsecx-secx同方专转本高等数学核心教程=secx-secx+C11.(2006)已知A.2e-2x133⎰f(x)dx=e2x+C,则⎰f'(-x)dx=( C ). 11+CB.e-2x+CC. -2e-2x+CD. -e-2x+C 22解析: 由题意f(x)=2e2x,∴f'(x)=4e2x,f'(-x)=4e-2x所以⎰f'(-x)dx=⎰4e-2x-2xdx=⎰-2e-2xd(-2x)=-2e+C12.(2006)计算⎰dx x解:原式=32(1+lnx)=(1+lnx)2+C 313. (2007) 设函数f(x)的一个原函数为sin2x,则⎰f'(2x)dx=( A )1cos4x+C 2C. 2cos4x+CD. sin4x+C A. cos4x+C B.解析: f(x)=2cos2x,所以f'(x)=4sin2x,⎰f'(2x)dx=⎰4sin4xdx=⎰sin4xd(4x)=cos4x+C2-x14. (2007)求不定积分xedx.⎰2-x2-x 解:xedx=-xd(e) ⎰⎰2-x-x2-x-x =-xe+2xedx=-xe-2xd(e) ⎰⎰2-x-x-x =-xe-2xe+2edx ⎰=-xe单元练习题3 2-x-2xe-x-2e-x+C1.dcos2x=- 80 - ⎰第三章不定积分2.已知f(cosx)=sin2x,则⎰f(x-1)dx=。

3.d⎛1⎫3tanxln(1+)dx ⎪= 。

dx⎝⎰x⎭4.已知⎰⎰f(x)dx=+x2+C,则limh→0f(h)-f(-h)= 。

h2x5.已知xf(x)dx=xe,则f(x)= 。

6.下列积分谁正确()1a+1222xsinxdx=-cosx+C x+Ca为常数 B.()⎰⎰a+1111dx=ln3+2x+C D.⎰lnxdx=+C C.⎰3+2x2xA.xdx=a7.计算下列不定积分(1)⎰-3xdx xearctxan(22)⎰dx 3(1+x22)(23)sin(lnx)dx (2)⎰1x(1+x)dx ⎰arctanx⎰1+x2dx1+x2dx (4)⎰41+x(3)3(5)tanxdx 2x2(24)esinxdx ⎰⎰arctanexdx (25)⎰xexdx (26)⎰2cosx (6)⎰1+e2xdx xex(27)⎰dx 2(1+x)(28)(7)⎰⎰1x(1-x)cosxdx 1⎰sinxcos4xdx (8)2+cos2xdx (29)⎰11+3x2dx (9)⎰1+x (30)sinx⎰sin3x+cos3xdx- 81 -同方专转本高等数学核心教程x4-x2+1dx (10)⎰x+2(11)(31)⎰1⎰cos4xdx2(32)xln4+xdx()(12)dx lnx+lnxdx(33)arctanx⎰x21+x2dx (13)⎰x2x2(34)e(tanx+1)dx ⎰(14)⎰⎰xexe-1xdx(35)⎰xlnx(1+x)22dx(15)xxdx 2a-x(36)(16)⎰⎰⎰x2a-x22dx(37)⎰(|1+x|-|1-x|)dx(17)xln2xdx23(38)maxx,xdx⎰()(18)sinxlntanxdx (19)(39)e⎰x1+sinxdx1+cosx⎰(40)x+1⎰x1+xexdx⎰dx2(20)(arcsinx)dx⎰⎰(41)(21)xsin本章测试xdx1.f(x) 的一个原函数为1,则f'(x)=_________。

x2.dcosx=________。

⎰- 82 -第三章不定积分3x3.(xe)'dx=______, ⎰x2+c,则⎰sinxf(cosx)dx=_______。

4. 已知⎰f(x)dx=21-x5. (x+1)lnxdx6. ⎰⎰lnxx2dx 7. ⎰xdx4-x2 sin2x⎰cos2x 1+sin2xdx9.⎰1+cos2x8.10. 3211.(xlnx)(lnx+1)dx⎰12. 13.cosx⎰2sinx-cosxdxsinx, x14.已知f(x)的一个原函数为32 证明:xf'(x)=xcosx-4xsinx-6cosx+C ⎰15.已知函数f(x)有二阶连续导数,证明:xf''(2x-1)dx=16.ln(x+⎰x1f'(2x-1)-f(2x-1)+C24⎰dx- 83 -同方专转本高等数学核心教程单元练习题3答案x3⎛1⎫23x+x+c 3.tanxln 1+⎪ 4.2 5.e1.cos2x 2.- 6.C 3⎝x⎭4117.解:(1)原式=-(1-3x)=-(1-3x)3+C 34(2)原式=2⎰11+2=C1arctan2x+C 2-1(3)原式=arctanxd(arctanx)=⎰d(x-x)1+x-2-1dx=⎰(4)原式=⎰=+C -22-1x+x(x-x)+2dx-(5)(tanx+tanx)⎰3⎰tanxdx=⎰tanxdtanx+⎰dcosx cosx =0.5tan2x+ln|cosx|+C(6)=--x=-ln(e-xC(7)原式=11d(x-)x-+c=arcsin(2x-1)+C=arcsin12=⎰= (8)原式==C 1x2)dx=-x+ln|x+1|+C (9)原式=⎰(x-1+x+121312332)dx=x4-x3+x2-6x+13ln|x+2|+C (10)原式=⎰(x-2x+3x-6+x+2432 - 84 -第三章不定积分(11)原式=secxdx=(1+tanx)dtanx=tanx+⎰4⎰213tanx+C 31-sinxdcosxdx=⎰-=2cos2x+C (12)原式=⎰3/23/2cosxcosx(lnx)u=lnx=⎰d(u+1) (13)原式=3322=(u+1)2-C=(1+lnx)2-C 33(14)原式=2=22t⎰x=ln(t+1)22⎰t22tdt 21+t1)dt=24arctanC 2t+1=24(1-⎰(15)令x=u2,x=2au2-xu2, =u,得2a-x2au2-4aux=dx=du ,2221+u(1+u)2au2-4auu32则原式=⎰udu=-8a⎰du 1+u2(1+u2)2(1+u2)3tan3t2=-8a⎰sectdt 4sectsin2t2cos4tdt=-8a2⎰sin3tcostdt=-2a2sin4t+C(代入略) =-8a⎰3costa2sin2ta2a2a2acostdt=⎰(1-cos2t)dt=t-sin2t+C (16) 原式 x=asint⎰acost224a2xarcsin-C=2a8832162222223tlntdt (17)原式t=x⎰tlnt2tdt=8⎰tlntdt=⎰lndt=tlnt-333⎰u=tant2 83216816316232lntdt=tlnt-tlnt+tdt =tlnt-39⎰399⎰3- 85 -同方专转本高等数学核心教程=83216316tlnt-tlnt+t3+C 39272(18)解:原式=-lntanxdcosx=-cosxlntanx+cosx⋅cotx⋅secxdx ⎰⎰1⎰sinxdx11+cosx|+C =-cosxlntanx-ln|21-cosx =-cosxlntanx+t2dt (19)原式⎰arctant⋅2tdt=⎰arctantdt=tarctant-⎰21+tt=22 =tarctant-t+arctant+C=xCarcsinx=t2(20)原式=⎰t2⋅costdt=⎰t2dsint=t2sint-2⎰tsintdt22 =tsint+2tdcost=tsint-2tcost-2costdt ⎰⎰=tsint-2tcost-2sint+C=xarcsin2x-x-2x+C(21)解:原式=x=t23t⋅sint⋅2tdt=2t⎰⎰sintdt 2=-2⎰t3dcost=-2t3cost+6⎰t2⋅costdt=-2t3cost+6⎰t2dsint=-2t3cost+6t2sint-12⎰tsintdt=-2t3cost+6t2sint+12⎰tdcost=-2t3cost+6t2sint+12tcost-12sint+C=-2x6xC(22)原式Iarctanx=tt=tanx32=tantetsinttt=⋅cost⋅edt=e⎰sect⎰cost⎰sintdt=⎰sintdet=etsint-⎰etcostdt=etsint-⎰costdet=etsint-etcost-⎰etsintdt=etsint-etcost-II=1t111esint-etcost+C=earctanx⋅sin(tanx)-earctanx⋅cos(tanx)+C 2222- 86 -第三章不定积分(23)解:I=sin(lnx)dx=xsin(lnx)-cos(lnx)dx ⎰⎰=xsin(lnx)-xcos(lnx)-⎰sinxlnxdx=xsin(lnx)-xcos(lnx)+C-I 1(xsin(lnx)-xcos(lnx))+C 2 112x1-cosxdx=e2x-⎰e2xcosxdx,令I=⎰e2xcos2xdx (24)原式=⎰e⋅24211I=⎰cos2xde2x=e2xcos2x+⎰e2xsin2xdx 2211=e2xcos2x+⎰sin2xde2x2211=e2xcos2x+sin2x⋅e2x+C-⎰e2xcos2xdx2211=e2xcos2x+e2xsin2x+C-I 221I=e2xcos2x+e2xsin2x+C 412x12x12x原式=e-ecos2x-esin2x+c 488ex-xxx-x-xx-x (25)原式=⎰earctanedx=-⎰arctanede=-earctane+⎰e1+e2xarctanex1+e2x-e2xarctanex12x=-+=-+x-ln(1+e)+c x2xx⎰2e1+eeI=(26)原式= ⎰xdtanx=xtanx-⎰tanxdx=xtanx+ln|cosx|+cx11ex1x(27)原式=⎰e(-)dx=+ed⎰1+x⎰x+1 x+1(x+1)2exexexex=⎰dx+-⎰dx=+c 1+x1+x1+xx+11sinxdcosx=dx=-(28)原式=⎰ 42424⎰⎰sinxcosxsinxcosx(1-cosx)cosxu=cosxdu(1-u2+u2)du11=-⎰=-=--⎰1-u2u4⎰u4⎰1-u2u2 (1-u2)u4=-⎰1111-3111+u-(+)du=u++ln||+c 422⎰uu1-u3u21-u- 87 -同方专转本高等数学核心教程=11111+cosx++ln||+c 3cos3xcosx21-cosx(29)原式=4x=tx=t1t34tdt=4⎰t2(1+t)3⎰(1+t)31141-)dt=-+2+C 232(1+t)(1+t)1+t(1+t) =4(⎰=+C u=tanxtanx⋅sec2xtanxudu=tanx=(30)原式=⎰⎰tan3x+1⎰1+u3 tan3x+11(u+1)(u+1)-u2-u+11u+111=⎰du=-du 33⎰u2-u+13⎰u+1u+1u2-u+1()13u-+1-1ln|1+u| =⎰23⎛31⎫3u-+ ⎪2⎭4⎝11=ln(u2-u+1)+62u-12-1ln|1+u|+C 311=ln(tan2x-tanx+1)-3ln|1+tanx|+C 6sint+2dcost2⋅costdt=-+2csc⎰sin2tcost⎰sin2t⎰tdt11+cost|-2cot(t)+C =-ln|21-costu=x2111u22 (32)原式=⎰ln(4+x)dx=⎰ln(4+u)du=uln(4+u)-⎰2224+u1=uln(4+u)-u+4ln(4+u)+C 21=x2ln(4+x2)-x2+4ln(4+x2)+C 211112)dx=arctanxd-arctanx (33)原式=⎰arctanx(2-2⎰x2x1+x(31)原式=x=sint - 88 -第三章不定积分=-arctanx111+⎰dx-arctan2x 2xx1+x2arctanx1+x2-x212 =-+⎰dx-arctanx 2x2x1+x =-arctanx1x12+⎰dx-⎰-arctanx 2xx21+x =-arctanx11+ln|x|-ln(1+x2)-arctan2x+C x222x22x2x(34)原式=e(tanx+1+2tanx)dx=edtanx+2etanxdx ⎰⎰⎰=e2xtanx-2⎰tanxe2xdx+2⎰e2xtanxdx+C=e2xtanx+C(35)原式=-111lnx11lnxd()=-+ 2⎰21+x22⎰(1+x2)x1+x21lnx11x+(-)dx 21+x22⎰x1+x21lnx112+ln|x|-ln(1+x)+C =-221+x24 =-(36)原式=⎰1+cos4xsinx=-⎰2dcos2x+(cos2x)2=-ln(cos2x++cos4x)+c⎧-x-1-(1-x)=-2,x≤-1⎪(37)令f(x)=|1+x|-|1-x|=⎨1+x-(1-x)=2x,-1≤x≤1⎪1+x-(x-1)=2,x>1⎩F(x)=⎰⎧-2x+c1,x≤-1⎪f(x)dx=⎨x2+c2,-1<x≤1⎪2x+c,x>13⎩由连续特性知:2+c1=1+c2,1+c2=2+c3,∴c2=1+c1,c3=-1+c2=c1x≤-1⎧-2x+c1,⎪2故F(x)=⎨x+1+c1,-1<x≤1⎪2x+c,x>11⎩- 89 -同方专转本高等数学核心教程3⎧⎪x,x≥1(38)解:f(x)=max(x,x)= ⎨2 ⎪⎩x,x<123⎧14x+c1,x≥1⎪⎪4原式=⎨⎪1x3-1+c,x<11⎪12⎩3xx⎫⎛sin+cos ⎪22⎭x⎝(39)原式=⎰e⋅dx ⎛x⎫2cos2 ⎪⎝2⎭=0.5⎰ex(tan=ed tan2xxx+1)2dx=0.5⎰ex(sec2+2tan)dx 222⎰x⎛⎝x⎫xxxxxxxx+etandx=etan-etandx+etandx+C ⎪⎰⎰⎰2⎭2222=extan(40)原式=x+C 21⎫⎛1dx=-dxex)=lnxex-ln+xex+C xx⎪(⎰xex1+xex⎰⎝xe1+xe⎭x+3222,u=,xu-u=x+3 x-1(x+1)ex(41)令u=u2+3-8u,dx=du 所以x=222u-1(u-1)1⎫-8uu2-11⎛du=-8du=-8du 原式=⎰ u-⎪222⎰⎰22uu-1⎝⎭(u-1)(u-1)=4ln本章测试答案 1. 1+u+C=4ln1-u+C 23xcosx+Cxe+C 2. 3. 3x- 90 -第三章不定积分cos2x+C=-cot2x+C 4. -2sinxx2x2x21+x)=(+x)lnx-⎰(+x)⋅dx 5.原式=⎰lnxd(222xx2x2=(+x)lnx--x+C 24lnu22udu=4⎰lnudu=4ulnu-4u+C=C 6.原式u=x⎰ux=2sint1⋅2costdt 7.原式=⎰24sint⋅2cost-1=cot(t)+C 4=C 2sinxcosxsinxdx=2⎰cos2x⎰cosxdx=-2lncosx+C x9. tanx-+C28.原式=10.-C 5211.(xlnx)2+C512.x)C 12x+ln|2sinx-cosx|+C 55sinxxcosx-sinx)'=, 14.证明:f(x)=(xx213.-3332 xf'(x)dx=xdf(x)=xf(x)-3xf(x)dx ⎰⎰⎰2=x(xcosx-sinx)-3xdsinx+3sinxdx=xcosx-4xsinx-6cosx+C ⎰⎰15.xf''(2x-1)dx=11''xf(2x-1)d(2x-1)=xdf'(2x-1) ⎰2⎰2⎰x1x1=f'(2x-1)-⎰f'(2x-1)dx=f'(2x-1)-⎰f'(2x-1)d(2x-1) 2224- 91 -同方专转本高等数学核心教程=x1f'(2x-1)-f(2x-1)+C 2416.原式=xln(x -dx=xln(x+C- 92 -。