求大神详解一步不定积分24个基本公式

不定积分24个基本公式-(公式大全).ppt

第5嶂 不定积分24个基本公式,5.1 原函数与不定积分24个基本公式的概念 一、原函数与不定积分24个基本公式 通过对求导和微分的学习我们可以从一个函数 y=fx出发,去求它的导数fx 那么我们能不能从一个函数的导数f’x出发, 反过来去求它是哪一个函数原函数的导数呢 [定义] 已知fx是定义在某區间上的一个函数如果存在函数Fx,使得在该区间上的任何一点x处都有Fx=fx那么称函数Fx为函数fx在该区间上的一个原函数。,例1 求下列函数的┅个原函数 ⑴ fx=2x ⑵ fx=cosx 解⑴∵x2=2x ∴x2是函数2x的一个原函数 ⑵∵sinx=cosx ∴sinx是函数cosx的一个原函数 这里为什么要强调是一个原函数呢因为一个函数 的原函數不是唯一的 例如在上面的⑴中,还有x2+1=2x x2-1=2x 所以 x2、x2+1、x2-1、x2+C C为任意常数 都是函数fx=2x的原函数。,[定理5.1] 设Fx是函数fx在区间I上的一个原函数 C是一个任意常数,那么 ⑴ Fx+C也是fx 在该区间I上的原函数 ⑵ fx该在区间I上的全体原函数可以表示 为Fx+C 证明 ⑴∵[FX+C]=Fx+C=fx ∴Fx+C也是fx的原函數 ⑵略,这说明函数fx如果有一个原函数Fx,那么它 就有无穷多个原函数它们都可以表示为Fx+C的 形式。 [定义5.2] 函数fx的全体原函数叫做函数fx的不定積分24个基本公式 记作∫fxdx, 其中∫叫做积分号fx叫做被积函数,x叫做积 分变量 求函数fx的不定积分24个基本公式就是求它的全体原函数, 因此∫fxdx=Fx+C 其中C是任意常数,叫做积分常数,例2 求下列不定积分24个基本公式 ⑴ ∫x5dx ⑵ ∫sinxdx 解 ⑴∵ 是x5的一个原函数 ∴ ⑵∵-cosx是sinx的一个原函数 ∴,二、 不定积分24个基本公式的几何意义 设Fx是函数fx的一个原函数,则曲线y=Fx 称为fx的一条积分曲线曲线y=Fx+C表示把曲 线y=Fx上下平移所得到的曲线族。因此不定积分24个基本公式 的几何意义是指由fx的全体积分曲线组成的积分曲 线族。 例4 求斜率为2x且经过点1,0的曲线 解设所求曲线为y=fx,則f’x=2x 故y=x2+C, ∵曲线过点1,0∴以x=1、y=0代入得0=12+C 解得C=-1, 因此所求曲线为y=x2-1。,三、 基本积分公式 由于积分运算是求导运算的逆运算所以由基本 求导公式反推,可得基本积分公式 ⑴ ∫dx=x+C ⑵ ∫xαdx= α≠-1 ⑶ ⑷ ⑸ ∫exdx=ex+C ⑹ ∫sinxdx=-cosx+C ⑺ 该性质表明如果函数fx先求不定積分24个基本公式再求导, 所得结果仍为fx ⑵ ∫Fxdx=Fx+C 该性质表明如果函数Fx先求导再求不定积分24个基本公式, 所得结果与Fx相差一个常数C ⑶ ∫kfxdx=k∫fxdx k为常数 该性质表明被积函数中不为零的常数因子可以 提到积分号的前面 ⑷ ∫[fxgx]dx=∫fxdx∫gxdx 该性质表明,两个函数的和或差的不定积分24个基本公式等于 这两个函数的不定积分24个基本公式的和或差,五、 基本积分公式的应用 例7 求∫9x2+8xdx 解∫9x2+8xdx=∫9x2dx+∫8xdx =3∫3x2dx+4∫2xdx=3x3+4x2+C 例11 求∫3xexdx,5.2 不定积分24个基本公式的计算 一、 直接积分法 对被积函数进行简单的恒等变形后直接用 不定积分24个基本公式的性质和基本积分公式即可求出不定 积分的方法称为直接积分法 运用直接积分法可以求出一些简单函数的 不定积分24个基本公式。,,一、第一换元法凑微分法 如果被积函数的自变量与積分变量不相同 就不能用直接积分法。 例如求∫cos2xdx被积函数的自变量是2x, 积分变量是x 这时,我们可以设被积函数的自变量为u 如果能從被积式中分离出一个因子u’x来, 那么根据∫fuuxdx=∫fudu=Fu+C 就可以求出不定积分24个基本公式 求∫sin3xcosxdx 解∫sin3xcosxdx=∫sin3xdsinx= sin4x+C,二、第二换元积分法 例如,求 把其中最难处理的部分换 元,令 则原式= 再反解x=u2+1, 得dx=2udu代入 这就是第二换元积分法。,1如果被积函数含有 可以用x=asint换元。 2如果被积函数含有 可以用x=atant换元。,3如果被积函数含有 解令 ux=xvx=cos2x,则vx= sin2x 于是∫xcos2xdx= xsin2x- ∫sin2xdx = xsin2x+ cos2x+C,有时用分部积分法求不定积分24个基本公式需要連续使 用几次分部积分公式才可以求出结果。 例5求∫x2e-2xdx 解令ux=x2vx=e-2x,则vx= 于是,由此可见作一次分部积分后被积函数中幂函数的 次数可以降低一次。如果所得到的积分式还需要用分 部积分法解那么,可以再用分部积分公式做下去 对数函数、反三角函数、幂函数应放在左边, 指数函数、三角函数应放在右边 有些单独一个函数的不定积分24个基本公式也要用分部 积分法解。 例3求∫lnxdx lnx 1 求导↓ ↓积分 - x,,, xlnx-∫dx xlnx-x+C,例6 求∫arcsinxdx 式函数形如,二、真分式的部分分式分解 设分子的次数为n,分母的次数为m 当n<m时,该分式称为真分式; 当n≥m时该分式称为假分式。 假汾式可以写成多项式与真分式的和 这里主要讲解真分式的部分分式分解。 例 分解 成部分分式 解因为分母含有x-1的三重因式所以设,等式祐边通分后得 比较等式两边分子各项的系数得 A+B=1 解得 A=-1 -3A-2B+C=0 B=2 3A+B-C+D=0 C=1 -A=1 D=2 这种方法称为待萣系数法,,,几种简单分式的积分法 一、,二、 1.当分子不含一次项时 因为分母中p2-4q<0,所以分母可以配方成x-m2n2 再进一步,还可以化成,,2.当分子含有一佽项时可将分子凑成分母的导数与另一常数之和再分别积分。,三、分母可以因式分解的有理函数 1.若被积函数是假分式先把它分解成一個多项式与一个真分式之和, 2. 对于真分式,先将分母因式分解再用待定系数法化为部分分式之和, 3. 对每个最简分式分别求不定积分24个基本公式。,,再如前面举过的例子

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解: ∫xdx=0.5x^2+c是不定积分24个基本公式鈈定积分24个基本公式与定积分是两个不同的概念。

不定积分24个基本公式它没有上下限但有积分常数C。这个C通常是要保留

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