第三講不定積分
一、考試要求
1.理解原函式概念,理解不定積分的概念
2.掌握不定積分的基本公式,掌握不定積分的性質及換元積分法與分部積分法。
3.會求有理函式、三角函式有理式及簡單元理函式的積分(數
一、二)。
二、 內容提要
1、 概念與性質
(1)原函式
(2)不定積分
(3)性質:1)或
2)或一般地,
3)4)
(4) 基本積分公式表:
(1)(為常數);(2) ;
(3);(4);
(5);(6);
(7);(8);
(9);(10);
(11);(12);
(13);(14);
(15)。
補:(1)
(2)(3)
2、 主要計算方法
(1) 第一換元積分法
常用「湊」微分公式:
(2) 第二換元積分法
根式代換
三角代換
倒代換 注:其它代換,等
1) 當被積函式中含有時令或
2) 當被積函式中含有時令或
3) 當被積函式中含有時令或
4)當被積函式的分母含有變數因子時,令.
(3) 分部積分法
常用分部積分法:
1)中為n次多項式,一般選取分別
2)中為n次多項式,一般分別選取
取3)中可選取,
分別取也可分別取
(4) 有理函式的積分:化為部分分式(數
一、二)
(5) 三角有理函式的積分: 萬能代換(數
一、二)
(6) 簡單無理函式的積分: 作變數替換(數
一、二)
三、 典型題型與例題
題型一、基本概念與性質
例1、 (893)下列等式中,正確的是
(a) (b)
(cd)
例2、設是連續函式,是的原函式,則
(a)當時奇函式時,必為偶函式
(b)當時偶函式時,必為奇函式
(c)當時週期函式時,必為週期函式
(d)當時單調增函式時,必為單調增函式
例3、設求
例4、若,求
題型二、 湊微分法
要熟記一些常見形式的湊微分,如
以及整體湊微分等
例5、求不定積分評注:本題利用了
例6、求
例7、求
例8、求
例9、例10、
例11、(=)
例12題型
三、有理函式的積分
有理函式可以化為整式與以下四種部分分式之和,
這四種部分分式及其不定積分如下:
(1)(2)(3);
(4)其中,二項式無實根,即;
且可使用分部積分法匯出遞推公式來計算(),利用配方法及分部積分法可得的表示式。
通過多項式的除法總可分解有理函式為多項式與真分式之和,在應用待定係數法時,首先要把分解的形式寫正確。
例13、求
例14、求
例15、求
例16、求
例17、求
題型四、三角有理函式的積分
三角有理式的積分是指以三角函式為變數的有理函式,由於其它三角函式皆可由表示,只需討論的形式,此類積分總可作代換,使被積函式有理化,即。以下幾種情況可作其它變換更簡單一些.
(1)(2)(3)例18、 求
例19、(962)求
例20、求
在涉及三角有理函式的不定積分中,時刻注意諸如
及兩種變形等一些三角變形,此類題目較靈活需在平時積累。有些三角函式的題目,不對被積函式作巧妙變換,難以求解。
題型五、簡單無理函式的積分
簡單無理函式積分,通常是指在被積函式中含有
形如的根式,此時一般都是
要通過變數替換將根式去掉,化為有理函式積分.具體方法是:
對第乙個可令, 即;
對第二個可令, 即
而第三個根式經過配方後,都可化為在第二換元積
分法所介紹的中的一種.
例21、求
例22、求
例23、求(根式代換,)
例24、 [分母有理化]
題型六、分部積分法
如下的三種形式常用分部積分法.
(1) ,其中為常數, 為n次多項式,選取(或)
(2) ,
其中為常數,的選取可隨意
(3),
選取,有時也可取為有理分式。
例25、求
例26、求
例27、(062,10分)求
.例28、(032)求
題型七、分段函式的不定積分
例29、設,求
題型八、綜合題
例30、已知
(1) 求
(2) 若,求
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