不定積分 需要計算步驟
- 教育綜合
- 2024-04-09 07:57:34
不定積分的計算步驟是怎樣的?
∫cos2xdx
=∫?[1+cos(2x)]dx
=∫?dx+∫?cos(2x)dx
=∫?dx+?∫cos(2x)d(2x)
=?x+?sin(2x) +C
擴展資料
根據(jù)牛頓-萊布尼茨公式,許多函數(shù)的定積分的計算就可以簡便地通過求不定積分來進(jìn)行。這里要注意不定積分與定積分之間的關(guān)系:定積分是一個數(shù),而不定積分是一個表達(dá)式,它們僅僅是數(shù)學(xué)上有一個計算關(guān)系。
一個函數(shù),可以存在不定積分,而不存在定積分,也可以存在定積分,而沒有不定積分。連續(xù)函數(shù),一定存在定積分和不定積分;若在有限區(qū)間[a,b]上只有有限個間斷點且函數(shù)有界,則定積分存在;若有跳躍、可去、無窮間斷點,則原函數(shù)一定不存在,即不定積分一定不存在。
求函數(shù)f(x)的不定積分,就是要求出f(x)的所有的原函數(shù),由原函數(shù)的性質(zhì)可知,只要求出函數(shù)f(x)的一個原函數(shù),再加上任意的常數(shù)C就得到函數(shù)f(x)的不定積分。
參考資料百度百科-不定積分
不定積分怎么求?
具體回答如圖所示:
把函數(shù)f(x)的所有原函數(shù)F(x)+C(C為任意常數(shù))叫做函數(shù)f(x)的不定積分,記作,即∫f(x)dx=F(x)+C.其中∫叫做積分號,f(x)叫做被積函數(shù),x叫做積分變量,f(x)dx叫做被積式,C叫做積分常數(shù),求已知函數(shù)不定積分的過程叫做對這個函數(shù)進(jìn)行積分。
注:∫f(x)dx+c1=∫f(x)dx+c2, 不能推出c1=c2
擴展資料:
若f(x)在[a,b]上恒為正,可以將定積分理解為在Oxy坐標(biāo)平面上,由曲線(x,f(x))、直線x=a、x=b以及x軸圍成的面積值(一種確定的實數(shù)值)。
不定積分的積分公式主要有如下幾類:
含ax+b的積分、含√(a+bx)的積分、含有x^2±α^2的積分、含有ax^2+b(a>0)的積分、含有√(a2+x^2) (a>0)的積分、含有√(a^2-x^2) (a>0)的積分、含有√(|a|x^2+bx+c) (a≠0)的積分、含有三角函數(shù)的積分、含有反三角函數(shù)的積分、含有指數(shù)函數(shù)的積分、含有對數(shù)函數(shù)的積分、含有雙曲函數(shù)的積分。
參考資料來源:百度百科——積分公式
不定積分的計算步驟
∫(sinx)^4dx
=∫[(1/2)(1-cos2x]^2dx
=(1/4)∫[1-2cos2x+(cos2x)^2]dx
=(1/4)∫[1-2cos2x+(1/2)(1+cos4x)]dx
=(3/8)∫dx-(1/2)∫cos2xdx+(1/8)∫cos4xdx
=(3/8)∫dx-(1/4)∫cos2xd2x+(1/32)∫cos4xd4x
=(3/8)x-(1/4)sin2x+(1/32)sin4x+C
擴展資料:
設(shè)F(x)是函數(shù)f(x)的一個原函數(shù),我們把函數(shù)f(x)的所有原函數(shù)F(x)+C(其中,C為任意常數(shù))叫做函數(shù)f(x)的不定積分,又叫做函數(shù)f(x)的反導(dǎo)數(shù),記作∫f(x)dx或者∫f(高等微積分中常省去dx),即∫f(x)dx=F(x)+C。
其中∫叫做積分號,f(x)叫做被積函數(shù),x叫做積分變量,f(x)dx叫做被積式,C叫做積分常數(shù)或積分常量,求已知函數(shù)的不定積分的過程叫做對這個函數(shù)進(jìn)行不定積分。
雖然很多函數(shù)都可通過如上的各種手段計算其不定積分,但這并不意味著所有的函數(shù)的原函數(shù)都可以表示成初等函數(shù)的有限次復(fù)合,原函數(shù)不可以表示成初等函數(shù)的有限次復(fù)合的函數(shù)稱為不可積函數(shù)。利用微分代數(shù)中的微分Galois理論可以證明,如,xx,sinx/x這樣的函數(shù)是不可積的。
參考資料:
不定積分_百度百科
總結(jié)不定積分的運算方法
總結(jié)不定積分的運算方法如下:
1、公式法
公式法,顧名思義就是一些常用的不定積分的公式。如果遇到這樣的形式可以直接套用。當(dāng)然,這些不定積分都可以一步步求解得到結(jié)果。
2、換元法
換元法有兩類,第一類換元積分法又稱為湊微分法,第二類換元積分法又稱為變量代換法。湊微分法的關(guān)鍵是”湊“,其目的是把被積函數(shù)的中間變量變得與積分變量一致,即把dx湊成du。
∫f[φ(x)]φ′(x)dx=∫f[φ(x)]dφ(x)=∫f(u)du,u=φ(x)。變量代換法則是先換元,再積分,最后回代。相比而言,湊微分的步驟是先湊微分后換元(熟練以后也可以直接計算,省略換元的過程)。
3、分部積分法
前面兩種方法可以解決大量的不定積分的計算問題,但是對于被積函數(shù)是兩個不同函數(shù)乘積的這種形式采用上述兩種方法就失效了。此時需要使用分部積分法來進(jìn)行求解。換元積分法是在復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則的基礎(chǔ)上得到的,而分部積分法則是利用兩個函數(shù)乘積的求導(dǎo)法則來推導(dǎo)的。
4、有理函數(shù)積分法
f(x)=Pn(x)Qm(x) ,其中 、Pn(x)、Qm(x) 分別為x的n次多項式和m次多項式。當(dāng)m>n時,f(x)為真分式,反之,則為假分式。
不定積分怎么計算?
計算過程如下:
原式=∫secxdtanx
=secx*tanx-∫(tanx)^2secxdx
=secx*tanx-∫[(secx)^2-1]*secxdx
=secx*tanx-∫(secx)^3dx+∫secxdx
2∫(secx)^3=secx*tanx+∫secxdx
∫(secx)^3=(1/2)secx*tanx+(1/2)ln|secx+tanx|+C
不定積分的性質(zhì):
一個函數(shù),可以存在不定積分,而不存在定積分,也可以存在定積分,而沒有不定積分。連續(xù)函數(shù),一定存在定積分和不定積分。
若在有限區(qū)間[a,b]上只有有限個間斷點且函數(shù)有界,則定積分存在;若有跳躍、可去、無窮間斷點,則原函數(shù)一定不存在,即不定積分一定不存在。
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