不定积分解题方法及技巧总结材料

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实用标准文案 文档 不定积分解题方法总结

摘要:在微分学中,不定积分是定积分、二重积分等的基础,学好不定积分十分重要。然而在学习过程中发现不定积分不像微分那样直观和“有章可循”。本文论述了笔者在学习过程中对不定积分解题方法的归纳和总结。 关键词:不定积分;总结;解题方法

不定积分看似形式多样,变幻莫测,但并不是毫无解题规律可言。本文所总结的是一般规律,并非所有相似题型都适用,具体情况仍需要具体分析。

1.利用基本公式。(这就不多说了~) 2.第一类换元法。(凑微分) 设f(μ)具有原函数F(μ)。则

CxFxdxfdxxxf)]([)()]([)(')]([

其中)(x可微。 用凑微分法求解不定积分时,首先要认真观察被积函数,寻找导数项内容,同时为下一步积分做准备。当实在看不清楚被积函数特点时,不妨从被积函数中拿出部分算式求导、尝试,或许从中可以得到某种启迪。如例1、例2:

例1:dxxxxx)1(ln)1ln(

【解】)1(1111)'ln)1(ln(xxxxxx Cxxxxdxxdxxxxx2)ln)1(ln(21)ln)1(ln()ln)1(ln()1(

ln)1ln(

例2:dxxxx2)ln(ln1 【解】xxxln1)'ln( Cxxxxxdxdxxxxln1)ln(ln)1(

ln1

22

3.第二类换元法: 设)(tx是单调、可导的函数,并且)(')]([.0)('ttft又设具有原函数,则有换元公式 dtttfdxf)(')]([x)( 实用标准文案 文档 第二类换元法主要是针对多种形式的无理根式。常见的变换形式需要熟记会用。主要有以下几种:

achtxtaxtaxaxashtxtaxtaxaxtaxtaxxa;;:;;:;:cscsec)3(cottan)2(cossin)1(

222222

也奏效。,有时倒代换当被积函数含有::txcbxaxxtdcxbaxdcxbaxtbaxbaxmnnnn1)6()5()4(2



(7)当根号内出现单项式或多项式时一般用t代去根号。 CxxxCttttdttttdttxtdxxsin2cos2sin2cos2)coscos(2sin2sin

但当根号内出现高次幂时可能保留根号,

cxdtt

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t

dtttttxxx

dx

661212512621212arcsin6

1

1161111111111

(7)当根号内出现单项式或多项式时一般用t代去根号。 CxxxCttttdttttdttxtdxxsin2cos2sin2cos2)coscos(2sin2sin

但当根号内出现高次幂时可能保留根号, 实用标准文案

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1

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4.分部积分法. 公式:dd 分部积分法采用迂回的技巧,规避难点,挑容易积分的部分先做,最终完成不定积分。具体选取、时,通常基于以下两点考虑: (1)降低多项式部分的系数 (2)简化被积函数的类型 举两个例子吧~!

例3:dxxxx231arccos 【解】观察被积函数,选取变换xtarccos,则 tdttdtttttdxxxx3323cos)sin(sin

cos1arccos

CxxxxxCttttttdttttdtttttttttdtdttarccos1)2(31329

1

cos91cos32sinsin3

1

cos)1sin31(sinsin3

1

)sinsin31(sinsin3

1

)sinsin31(sin)1(sin

22333233332

例4:xdx2arcsin 【解】dxxxxxxxdx22211arcsin2sinarcsin 实用标准文案 文档 Cxxxxxdxxxxxxxxxdxx2arcsin12arcsin121arcsin12arcsin

1arcsin2arcsin

22222

上面的例3,降低了多项式系数;例4,简化了被积函数的类型。 有时,分部积分会产生循环,最终也可求得不定积分。

在dd中,、的选取有下面简单的规律:

选取的函数不能改变。,会出现循环,注意,,,)3(sin,cos)3()(arcsin,arctan,ln)2(cos,sin,)()1(xxexPxxxaxaxexPaxmaxm

将以上规律化成一个图就是:

但是,当xxarcsinln,时,是无法求解的。 对于(3)情况,有两个通用公式:

CbxbbxabaedxbxeICbxbbxabaedxbxeIaxaxaxax)sincos(cos)cossin(sin

222221

(分部积分法用处多多~在本册杂志的《涉及lnx的不定积分》中,常可以看到分部积分)

5 不定积分中三角函数的处理 1.分子分母上下同时加、减、乘、除某三角函数。

被积函数dxxx22cossin1上下同乘xsin变形为

xxxxddxxxcos1cos1coscoscossin12 令xucos,则为

μ ν (lnx arcsinx)

Pm(x

) (a^x sinx) 实用标准文案

文档 



cxxc

xxx

duuuuuu

udu

2sec412tanln2

1

cos1cos1ln41cos121)141141121(11

2222

2.只有三角函数时尽量寻找三角函数之间的关系,注意1cossin22xx的使用。 

cxxx

xdxxxdxxxxxdxxxxx82tanln221cossin21)4/sin(2cossin21cossin1cossin21cossincossin2

三角函数之间都存在着转换关系。被积函数的形式越简单可能题目会越难,适当的使用三角函数之间的转换可以使解题的思路变得清晰。 3. 函数的降次

①形如的cossinxdxxnm积分(m,n为非负整数) 当m为奇数时,可令xucos,于是 duuuxxdxdxxxnmnmnm21211coscossincossin, 转化为多项式的积分 当n为奇数时,可令xusin,于是

duuuxxdxxdxxumnmnm21211sincossincossin, 同样转化为多项式的积分。 当m,n均为偶数时,可反复利用下列三角公式:

,22cos1cos,22cos1sin,2sin21cossin22xxxxxxx 不断降低被积函数的幂次,直至化为前两种情形之一为止。 ② 形如xdxntan和xdxncot的积分(n为正整数) 实用标准文案 文档 令xdxutan,则uxarctan,21ududx,从而 ,1tan2duuuxdxnn 已转化成有理函数的积分。 类似地,xdxncot可通过代换xucot转为成有理函数的积分。

③形如xdxnsec和xdxmcsc的积分(n为正整数) 当n为偶数时,若令xutan,则21,arctanududxux,于是

duuduuudxxxdxnnnn122222221111tan1sec 已转化成多项式的积分。 类似地,xdxncsc可通过代换xucot转化成有理函数的积分。 当n为奇数时,利用分部积分法来求即可。

4.当有x与三角函数相乘或除时一般使用分部积分法。

cxxxxxdxxxxxxdx

xdxxxdxxxxdxx

2cos812sin414

1

2sin412sin41412sin414

1

2cos214122cos1sin

22222

5.几种特殊类型函数的积分。 (1)有理函数的积分

有理函数)()(xQxP先化为多项式和真分式)()(*xQxP之和,再把)()(*xQxP分解为若干

个部分分式之和。(对各部分分式的处理可能会比较复杂。出现nnxadxI)(22

时,记得用递推公式:121222)1(232))(1(2nnnInanaxnaxI)