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1、浅谈不定积分的计算摘要:不定积分是数学分析中的一个十分重要的内容。求不定积分没有固定方法可循,只能因题而异。不定积分有较大的技巧性和灵活性,这篇论文中归纳总结了计算不定积分的方法,包括直接按公式计算,添加项凑出基本形式简化运算,换元法和分部积分法,每种方法都是由易到难,由一般函数到复杂函数进行总结的。关键词:不定积分;换元积分;分部积分中图分类号:O175、5CalculationofindefiniteintegralAbstract:Indefiniteintegralisaveryimportantis
2、sueinanalyticmathematics.Thereisnofixedmethodtosolveanindefiniteintegral.Thispapersummarizedthemethodofcalculatingtheindefiniteintegral,includingdirectformula-based,addanitempooloutthebasicformfacilitatinganarithmetic,division-for-elementmethodandintegralme
3、thod.Everykindofmethodistocarryoutasummary'sfromtheeasiertothemoreadvanced,andfromgeneralfunctiontocomplicatedfunction.Keyword:Indefiniteintegral,integrationbysubstitution,integrationbyparts一、引言14什么是微积分?它是一种数学思想,‘无限细分’就是微分,‘无限求和’就是积分。无限就是极限,极限的思想是微积分的基础,它是用
4、一种运动的思想看待问题。不定积分是数学分析中的一个十分重要的内容,而学生在学习该内容时往往感到十分困难,在解题过程中往往不知如何下手。这是因为不定积分定义是非构造性的,它是求导的逆运算,因此求不定积分没有固定方法可求导的逆运算,因此求不定积分没有固定方法可循,只能因题而异循,不定积分有较大的技巧性和灵活性,用不同的方法解题,能开阔思路,提高解题技巧,积累解题经验,探索解题规律,增长多向思维能力多向思维能力。下面我就给大家介绍几点解题方法。在解题过程中我们一般会用到三种解不定积分的方法:直接积分法,换元积分法,
5、分部积分。二、直接积分法直接积分法要熟练掌握基本公式和性质。(1)(2)(3)((4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)三、换元积分法(一)第一换元法(凑积分)1.凑出基本方程的形式14用于如下的积分:,作法如下:常用的凑微分形式(1)(an(2)(n1,a0)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)例1.求分析:基本积分公式被积表达式中没有该形式,但类似的有的公式中的x变成了这里的3x+1,故设3x+1为中间变量。
6、解:设u=3x+1,dx=14熟练以后,上述过程可以写为:例2.求解:例3.求解:原式=2.化简方程(凑出基本形式的方程)①添加项、拆项例4.求解:=例5.求(拆项)解:由于因此得到=②利用函数的导数凑积分14例6.求解:原式===(令t=)==例7.求解:因为原式=例8.求解:,所以分子、分母同除以后,原式=(二)第二换元法(变量置换)一般采用第二换元法,目的是去掉根号。对含有的X及如下根式的函数,常做下面的变量替换:令ax+b=令x=atant令x=asect令x=asint()14“倒代换”也是常用的一
7、种变换。形式为,,的不定积分常用的到代换比较简便。1.简单无理函数(化无理函数为有理函数)例9.求解:令则于是例10.求解:令t=原式===例11.求解:令=所以原式=2===2ln-+142.分子、分母有理化化简无理函数例12.求解:原式=(令==-2arctanx+c=-2arctan例13.求解:=原式=3.三角代换例14.求不定积分解:令于是因而例15.求解14例16.求(先拆项再换元)解:原式==+=原式=4.利用倒代换对于形式,,等等的不定积分,可令x=,以便消去被积函数中的根号。例17.计算解:
8、令x=,dx14原式=例18.求解:令=则原式==例19.求(凑微分,换元)解:(令)==5.被积函数由所构成的代数式(指数代换)例20.求解:令原式===14==例21.求解:原式=令===四、分部积分法分部积分法的运算公式是:关键是找到合适的u、v1.如果函数的形式是(n,a,b)用分部积分例22.计算解:视为,凑成d视为dv例23.求14解:原式===2.如果函数形式为,(n,b,a)常用分部