摘要: 本文利用三倍角公式及思想,給出三角積分的簡(jiǎn)單求法。
關(guān)鍵詞: 三倍角公式 積分 求法
中學(xué)階段我們學(xué)過(guò)這樣兩個(gè)三倍角公式:
sin3θ=3sinθ-4sin θ(1)
cos3θ=4cos θ-3cosθ(2)
在大學(xué)階段學(xué)習(xí)定積分時(shí),也可用此結(jié)論簡(jiǎn)化積分的求法。
1 公式的直接運(yùn)用
例1[1]:求 dx。
解:令x=sint,則x =sin t,dx=costdt。
當(dāng)x=0時(shí),t=0;當(dāng)x=1時(shí),t= 。
原式= #8226;costdt=t#8226;sin tdt。
因?yàn)椋簊in3t=3sint-4sin t?圯sin t= (3sint-sin3t)
原式= t#8226;(3sint-sin3t)dt
= 3t#8226;sintdt- t#8226;sin3tdt
=- t#8226;d(cost)+ × t#8226;d(cos3t)
= 。
例2[1]:求cosx#8226;cos2xdx。
解:注意到題中cosx#8226;cos2x可以對(duì)其進(jìn)行變換,因?yàn)橛蒫os3x=4cos x-3cosx,得 (cos3x+cosx)= (4cos x-2cosx)=(2cos x-cosx)=cosx#8226;(2cos x-1)=cosx#8226;cos2x。
原式= (cos3x+cosx)dx
= cos3xdx+ cosxdx
= sin3x|+ sinx|
=1 。
2 對(duì)稱思想的應(yīng)用
公式(1)和(2)反映了三角函數(shù)的“對(duì)稱思想”,因此我們也可以用這種思想處理三角積分。
例3[2]:求I= dx。
解:構(gòu)造對(duì)稱積分:J= dx。
則I+J= dx=x+c
I-J= dx=- dx=-ln|sinx+cosx|+c
原式I= (x-ln|sinx+cosx|)+c。
參考文獻(xiàn):
[1]于慶年,趙臨龍,李關(guān)民.微積分(經(jīng)濟(jì)類)(第二版).中國(guó)人民出版社,2007.7.
[2]李友海.巧用函數(shù)的對(duì)稱性求某些三角積分.安康師專學(xué)報(bào),1996.2.
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?!?/p>