摘要:總結不定積分基本定義,性質和公式,求不定積分的幾種基本方法和技巧,列舉個別典型例子,運用技巧解題。
一. 不定積分的概念與性質
定義1 如果f(x)是區間i上的可導函式,並且對任意的xi,有 f』(x)=f(x)dx則稱f(x)是f(x)在區間i上的乙個原函式。
定理1(原函式存在定理)如果函式f(x)在區間i上連續,那麼f(x)在區間i上一定有原函式,即存在可導函式f(x),使得f(x)=f(x)(xi)
簡單的說就是,連續函式一定有原函式
定理2 設f(x)是f(x)在區間i上的乙個原函式,則
(1) f(x)+c也是f(x)在區間i上的原函式,其中c是任意函式;
(2) f(x)在i上的任意兩個原函式之間只相差乙個常數。
定義2 設f(x)是f(x)在區間i上的乙個原函式,那麼f(x)的全體原函式f(x)+c稱為f(x)在區間i上的不定積分,記為f(x)d(x),即f(x)d(x)=f(x)+c
其中記號稱為積分號,f(x)稱為被積函式,f(x)d(x)稱為被積表示式,x稱為積分變數,c稱為積分常數。
性質1 設函式f(x)和g(x)存在原函式,則[f(x) g(x)]dx=f(x)dxg(x)dx.
性質2 設函式f(x)存在原函式,k為非零常數,則kf(x)dx=kf(x)dx.
二. 換元積分法的定理
如果不定積分g(x)dx不容易直接求出,但被積函式可分解為g(x)=f[(x)]』(x).
做變數代換u= (x),並注意到『(x)dx=d (x),則可將變數x的積分轉化成變數u的積分,於是有g(x)dx=f[(x)]』(x)dx=f(u)du.
如果f(u)du可以積出,則不定積分g(x)dx的計算問題就解決了,這就是第一類換元法。第一類換元法就是將復合函式的微分法反過來用來求不定積分。
定理1 設f(u)是f(u)的乙個原函式,u= (x)可導,則有換元公式
f[(x)]』(x)dx=f(u)du=f(u)+c=f[(x)]+c.
第一類換元法是通過變數代換u= (x),將積分f[(x)』(x)dx化為f(u)du.但有些積分需要用到形如x= (t)的變數代換,將積分f(x)dx化為f[(t)]』(t).在求出後一積分之後,再以x= (t)的反函式t= (x)帶回去,這就是第二類換元法。
即f(x)dx=.
為了保證上式成立,除被積函式應存在原函式之外,還應有原函式t=(x)存在的條件,給出下面的定理。
定理2 設x= (t)是單調,可導的函式,並且『(t)0.又設f[(t)]』(t)具有原函式f(t),則f(x)dx=f[(t)]』(t)dt=f(t)+c=f[(x)]+c
其中(x)是x=(t)的反函式。
三. 常用積分公式
1 基本積分公式
(1)kdx=kx+c(k是常數2)xdx=+c(u-1);
(3)=ln+c4)=arctanx+c;
(5) =arcsinx+c6) cosxdx=sinx+c;
(7) sinxdx=-cosx+c8) =secxdx=tanx+c;
(9) =cscxdx=-cotx+c; (10) secxtanxdx=secx+c;
(11) cscxcotxdx=-cscx+c12) edx= e+c;
(13) adx= e+c14) shxdx=chx+c;
(15) chxdx=shx+c16) tanxdx=-ln+c;
(17) cotxdx=ln+c18) secxdx=ln+c;
(19)cscxdx=ln+c20) =+c;
(21) =arcsin+c22) =ln(x++c;
(23) =ln+c.
2.湊微分基本型別
四. 解不定積分的基本方法
四.求不定積分的方法及技巧小彙總~
1.利用基本公式。(這就不多說了~)
2.第一類換元法。(湊微分)
設f(μ)具有原函式f(μ)。則
其中可微。
用湊微分法求解不定積分時,首先要認真觀察被積函式,尋找導數項內容,同時為下一步積分做準備。當實在看不清楚被積函式特點時,不妨從被積函式中拿出部分算式求導、嘗試,或許從中可以得到某種啟迪。如例1、例2:
例1:【解】例2:
【解】3.第二類換元法:
設是單調、可導的函式,並且具有原函式,則有換元公式
第二類換元法主要是針對多種形式的無理根式。常見的變換形式需要熟記會用。主要有以下幾種:
4.分部積分法.
公式:分部積分法採用迂迴的技巧,規避難點,挑容易積分的部分先做,最終完成不定積分。具體選取時,通常基於以下兩點考慮:
(1)降低多項式部分的係數
(2)簡化被積函式的型別
舉兩個例子吧~!
例3:【解】觀察被積函式,選取變換,則
例4:【解】上面的例3,降低了多項式係數;例4,簡化了被積函式的型別。
有時,分部積分會產生迴圈,最終也可求得不定積分。
在中,的選取有下面簡單的規律:
將以上規律化成乙個圖就是:
但是,當時,是無法求解的。
對於(3)情況,有兩個通用公式:
5.幾種特殊型別函式的積分。
(1)有理函式的積分
有理函式先化為多項式和真分式之和,再把分解為若干個部分分式之和。(對各部分分式的處理可能會比較複雜。出現時,記得用遞推公式:)
例5:【解】故不定積分求得。
(2)三角函式有理式的積分
萬能公式:
的積分,但由於計算較煩,應盡量避免。
對於只含有tanx(或cotx)的分式,必化成。再用待定係數來做。
(3)簡單無理函式的積分
一般用第二類換元法中的那些變換形式。
像一些簡單的,應靈活運用。如:同時出現時,可令;同時出現時,可令;同時出現時,可令x=sint;同時出現時,可令x=cost等等。
學習完不定積分,覺得這部分內容對我們思維的靈活性要求很大,應該加大習題量,達到見多識廣的效果,做完習題注意總結,以及類似題目的整理。熟記三角函式公式,不定積分基本公式,掌握各種求積分的方法。
不定積分練習題及答學生用
不定積分練習題 b套題1已知乙個函式的導函式為,且當時函式值為,試求此函式。2證明 若,則。3設的乙個原函式為,求。b套1.設函式為,由,得,代入即可解出c。3 把湊微分後用分部積分法。2.由假設得,故 課外典型例題與習題解答 1 思路分析 經典思路 大凡被積函式表現為反三角函式 對數函式 冪函式 ...
2019考研高數 不定積分複習方法指導
高數不定積分 巧辯題型,不僅僅是刷題 高等數學又被稱為 微積分 顧名思義,高等數學主要是研究微分與積分這一對兒矛盾的,既然是一對兒矛盾,那麼從概念到計算法則想必都是一一對應的,是不是這樣呢?下面,跨考教育數學教研室邵偉如老師就從 矛盾 這一角度重新來看看不定積分的基本計算方法,希望幫助大家更深刻地去...
常用數學思想與方法及小技巧總結
7.構造 函式與方程思想 把等式或不等式移到一邊,然後設其為某個函式或方程。把問題轉化成求解函式 與導數相聯絡 極值 最值 與x軸交點 兩個函式的交點等問題。8.換元法 區域性換元 三角換元 均值換元等。均值換元,如遇到x y s形式時,設x t,y t等等。三角換元,如求函式y 的值域時,易發現x...