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
f[(x)]'(x)dxf[(x)]d(x)F[(x)]C
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:ln(x1)lnxdx
x(x1)111 x1xx(x1)【解】(ln(x1)lnx)'ln(x1)lnx12dx(ln(x1)lnx)d(ln(x1)lnx)(ln(x1)lnx)Cx(x1)2例2:1lnxdx (xlnx)2【解】(xlnx)'1lnx
1lnxdxlnx1dxx(x1)2(xlnx)2xlnxC
3.第二类换元法:
设x(t)是单调、可导的函数,并且'(t)0.又设f[(t)]'(t)具有原
函数,则有换元公式
f(x)dxf[(t)]'(t)dt
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:
(1)a2x2:xasint;xacost(2)x2a2:xatant;xacott;xasht (3)x2a2:xasect;xacsct;xachtn(4)naxb:axbt(5)naxbnaxb:tcxdcxd
1(6)当被积函数含有xmax2bxc,有时倒代换x也奏效。t4.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:x3arccosx1x2dx
【解】观察被积函数,选取变换tarccosx,则
x3arccosx1x2cos3tdxt(sint)dttcos3tdt
sint132t(sint1)dsinttd(3sintsint)11tsin3tsint(sin3tsint)dt3311 tsin3tsint(sin2t1)dcost33121tsin3tsintcostcos3tC339121x3x(x22)1x2arccosxC933例4:arcsin2xdx 【解】
22arcsinxdxxsinxx2arcsinx11x2dx
xarcsinx2arcsinxd1x2xarcsinx21x2arcsinx1x2xarcsinx21x2arcsinx2xC21x2dx
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:
(1)Pm(x),eax,sinax,cosax(2)lnx,arctanx,arcsinx,Pm(x)(3)e,cosx,sinxax
(3)会出现循环,注意,选取的函数不能改变。将以上规律化成一个图就是:
(lnx arcsinx) Pm(x) (a^x sinx) μ ν 但是,当lnx,arcsinx时,是无法求解的。 对于(3)情况,有两个通用公式:
eaxI1esinbxdx2(asinbxbcosbx)Cab2 eaxaxI2ecosbxdx2(acosbxbsinbx)Cab2ax(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.几种特殊类型函数的积分。 (1)有理函数的积分 有理函数
P(x)P*(x)P*(x)先化为多项式和真分式之和,再把分解Q(x)Q(x)Q(x)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
InIndx(a2x2)n时,记得用递推公式:
x2n3In1) 222n122a(n1)(xa)2a(n1)x6x44x22例5:dx 322x(x1)x6x44x22x6x44x22x4x22【解】 32x3(x21)2x(x1)2x3(x21)2x21x3(x21)2
x12dxln(x1)Cx212
4x224x222x2122x3(x21)2dxx4(x21)2xdxx4(x21)2dxx21(1)222(1)2d2(1)2d
11111()dCC2(1)21x2(x21)故不定积分求得。
(2)三角函数有理式的积分
x2tan2sinxx1tan22 万能公式:x1tan22cosx2x1tan2P(sinx,cosx)xdx可用变换ttan化为有理函数的积分,但由于计算较Q(sinx,cosx)2烦,应尽量避免。
对于只含有tanx(或cotx)的分式,必化成定系数
sinxcosx或。再用待cosxsinxA(acosxbsinx)B(acos'xbsin'x)来做。(注:没举例题并不代
acosxbsinx表不重要~)
(3)简单无理函数的积分
一般用第二类换元法中的那些变换形式。
像一些简单的,应灵活运用。如:同时出现x和1x时,可令
xtan2t;同时出现
nt;同时出现x和1x时,可令xsi2x=sint;同时出现1x2和arccosx时,可令1x2和arcsxi时,可令nx=cost等等。
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