考研數學不定積分講義 卓越

2022-05-10 20:58:18 字數 2278 閱讀 9572

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第四章不定積分

a 基本內容

一、基本概念與性質

1、原函式與不定積分的概念

(1) 原函式

設函式和在區間上有定義,若在區間上成立,則稱為在區間上的原函式,

(2) 不定積分

在區間中的全體原函式稱為在區間的不定積分,記以。

其中稱為積分號,稱為積分變數,稱為被積函式,稱為被積表示式。

2、原函式的存在性

設在區間上連續,則在區間上原函式一定存在。

初等函式的原函式不一定是初等函式。例如,,,,,等。被積函式有原函式,但不能用初等函式表示,故這些不定積分均稱為積不出來。

3、不定積分的性質

設,其中為的乙個原函式,為任意常數。

則(1) 或

(2) 或

(3)(4)二、基本積分公式

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.三、換元積分法和分部積分法

1、第一換元積分法(湊微分法)

設,又可導,則

這裡要求考生對常用的微分公式要「倒背如流」,也就是非常熟練地湊出微分。

常用的幾種湊微分形式:

(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

2、第二換元積分法

設可導,且,若,

則 其中為的反函式。

第二換元積分法主要使用在以下情況:

(1)、冪代換

被積函式是與或與或由構成的代數式的根式,例如等。

只要令根式,解出已經不再有根式,那麼就作這種變數替換即可。

(2)、三角代換

被積函式含有,如果仍令解出仍是根號,那麼這樣變數替換不行,要作特殊處理,將時先化為,時,先化為然後再作下列三種三角替換之一:

值得注意:如果既能用上述第二換元積分法,又可以用第一換元積分法,那麼一般用第一換元積分法比較簡單。

例1、例2、

例3、(3)、倒代換

(4)、指數代換

3、分部積分法

設,均有連續的導數,則

或使用分部積分法時被積函式中誰看作誰看作有一定規律。

(1),,情形,為次多項式,為常數,要進行次分部積分法,每次均取,,為;多項式部分為。

(2),,情形,為次多項式取為,而,,為,用分部積分法一次,被積函式的形式發生變化,再考慮其它方法。

(3),情形,進行二次分部積分法後要移項,合併。

(4)比較複雜的被積函式使用分部積分法,要用湊微分法,使盡量多的因子和湊成。

b 典型例題

一、直接積分法

所謂直接積分法就是用代數或三角恒等式,並用積分的性質和基本積分公式能直接求出不定積分,它要求初等數學有關公式很熟練。

例1、求

例2、求下列不定積分

(12)

(34)

例3、求

例4、求下列不定積分

(12)

例5、求下列不定積分

(12)

(34)

分析:三角函式中的倍角公式

,在不定積分的計算中常可起到簡化計算的作用。上述四個題都是用倍角公式進行化簡,再用基本積分公式積分。

二、第一換元積分法

例1、求下列不定積分

(1) (2)

(3例2、求下列不定積分

(12)

(34)

例3、求下列不定積分:

(12)

(34)

分析:這四個題中均含有,而,因而可以用湊微分的方法積分。

例4、求下列不定積分

(12)

(3) (4)

例5、求下列不定積分

(1) (2)

(34)

例6、求下列不定積分

(12)

(34)

三、第二換元積分法

例1、求

例2、求下列不定積分

(12)

(34)

例3、求下列不定積分

(12)

(3) (4)

四、分部積分法(有時還用了換元積分法)

例1、求下列不定積分

(12)

(34)

(56)

例2、求下列不定積分

(12)

(34)

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不定積分 內容要點 1.影子法 liate 2.基本的2個?一 基本概念與性質 1 原函式與不定積分的概念 2 不定積分的性質 設 其中為的乙個原函式,為任意常數。則 1 或 2 或 3 4 3 原函式的存在性 1 設在區間上連續,則在區間上原函式一定存在2 初等函式的原函式不一定是初等函式 二 基...

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