何冬梅
摘 要: 高等數(shù)學是大學的一門重要學科,微積分是高等數(shù)學的核心內(nèi)容.不定積分與定積分是本學科的重要章節(jié),而不定積分是定積分的基礎,因此掌握好求不定積分的方法,對高等數(shù)學的學習起著至關重要的作用.
關鍵詞: 大學文科數(shù)學 不定積分 求解方法
高等數(shù)學是大學的一門重要學科,學生對本門課程學習掌握的情況,將會影響到后繼的其他學科的學習.不定積分是高等數(shù)學的一個重要章節(jié),它是定積分、二重積分、三重積分等內(nèi)容的基礎,因此求不定積分的方法,對于本門課程的學習有非常重要的作用.
一、求不定積分時存在的問題
當學完不定積分這一章后,綜合做題時,學生往往不知道該用什么方法求不定積分,學過的方法此時變得似是而非,甚至無從下手.
二、如何解決求不定積分時束手無策的問題
(一)學握不定積分的運算法則
1.?蘩kf(x)dx=k?蘩f(x)dx?搖?搖(k為不為0的常數(shù))
2.?蘩[f(x)±g(x)]dx=?蘩f(x)dx±?蘩g(x)dx
(二)記住不定積分的基本公式
(三)掌握不定積分的幾種基本方法
1.直接積分法:即通過適當?shù)淖冃渭袄貌欢ǚe分的運算法則、公式,求出不定積分的方法.
2.第一換元法(也叫湊微分法)
若F(u)為f(u)的原函數(shù),則?蘩f[(x)]φ′(x)dx=?蘩f[φ(x)d[φ(x)]=F[φ(x)]+c
此種方法被稱為第一換元法(湊微分法),其中φ(x)可微.
例1:求?蘩sin3xdx=■?蘩sin3xd(3x)=-■cos3x+c
利用湊微分法,最好不要換元,因為換元后還需原變量,顯得更麻煩.
3.第二換元法(包含無理代換法、三角代換法)
設函數(shù)x=φ(t)單調(diào)可導,且φ(t)≠0,
若?蘩f[φ(t)]φ′(t)dt=F(t)+c,
則?蘩f(x)dx=?蘩f[φ(t)]φ′(t)dt=F[φ-1(x)]+c
其中t=φ-1(x)是x=φ(t)的反函數(shù).
以上方法,被稱為第二換元法.
(1)無理代換法
當最簡根式中被開方式子里的變量的最高次數(shù)是1次時,用此法.令整個根式為新的變量,當然,若在被積函數(shù)中,同時出現(xiàn)幾個根指數(shù)不同的最簡根式,則令最大根指數(shù)的那個根式為新的變量.
例2:求?蘩■dx
解:令■=t,即x=t■,則dx=2tdt
原式=?蘩■·2tdt=2.2tdt=2?蘩■dt
=2?蘩(1-■)dt
=2t-2ln(t+2)+c=2■-2ln(■+2)+c
(2)三角代換法
當被積函數(shù)中有最簡根式,并且被開方式子中的未知數(shù)的最高次數(shù)2次時,即令未知數(shù)為一個恰當?shù)娜呛瘮?shù),利用三角函數(shù)的恒等變形將根號去掉,再進一步求出不定積分,此種方法被稱為三角代換法.此情況下若用無理代換法,則行不通.
例3:求?蘩■[1]
解:令x=asint(或acost),則dx=acostdt
原式=?蘩a·cost·acostdt=a■?蘩cos■tdt
=■?蘩(1+cost)dt
=■t+■sin2t+c
=■t+■2sint·cost+c
根據(jù)x=asimt(acost)作輔助三角形如下圖:
得原式=■·arcsin·■+■x■+c
4.分部積分法
利用公式?蘩udv=uv-?蘩vdu進行積分的方法被稱為分部積分法,此種方法的關鍵是正確選擇u、v,一般原則是:使?蘩vdu要比?蘩udv更容易積出.
例4:?蘩arcsinxdx=x·arcsinx-?蘩xd(drcsinx)
=xarcsin-?蘩■dx
=xarcsinx-■?蘩(1-x■)■dx■
=xarcsin+■+c
(四)記住一些常用的湊微分的技巧
總之,求不定積分時要針對不同的被積函數(shù)選擇適當?shù)姆椒?,當然,有些不定積分不但需要運用一些靈活的做題技巧,而且需要綜合運用多種積分方法才能求出結(jié)果.對于大學文科的學生,只要掌握好以上計算方法,基本上就可以了.
參考文獻:
[1]沈聰.高等數(shù)學.首都經(jīng)濟貿(mào)易大學出版社,2010.5.
[2]張國楚,張如生.大學文科高等數(shù)學.高等教育出版社,2005.12.
[3]四川大學數(shù)學系高等數(shù)學教研室.高等數(shù)學.高等教育出版社,2000.3.
[4]華東師范大學數(shù)學系.數(shù)學分析.高等教育出版社,1998.6.endprint
摘 要: 高等數(shù)學是大學的一門重要學科,微積分是高等數(shù)學的核心內(nèi)容.不定積分與定積分是本學科的重要章節(jié),而不定積分是定積分的基礎,因此掌握好求不定積分的方法,對高等數(shù)學的學習起著至關重要的作用.
關鍵詞: 大學文科數(shù)學 不定積分 求解方法
高等數(shù)學是大學的一門重要學科,學生對本門課程學習掌握的情況,將會影響到后繼的其他學科的學習.不定積分是高等數(shù)學的一個重要章節(jié),它是定積分、二重積分、三重積分等內(nèi)容的基礎,因此求不定積分的方法,對于本門課程的學習有非常重要的作用.
一、求不定積分時存在的問題
當學完不定積分這一章后,綜合做題時,學生往往不知道該用什么方法求不定積分,學過的方法此時變得似是而非,甚至無從下手.
二、如何解決求不定積分時束手無策的問題
(一)學握不定積分的運算法則
1.?蘩kf(x)dx=k?蘩f(x)dx?搖?搖(k為不為0的常數(shù))
2.?蘩[f(x)±g(x)]dx=?蘩f(x)dx±?蘩g(x)dx
(二)記住不定積分的基本公式
(三)掌握不定積分的幾種基本方法
1.直接積分法:即通過適當?shù)淖冃渭袄貌欢ǚe分的運算法則、公式,求出不定積分的方法.
2.第一換元法(也叫湊微分法)
若F(u)為f(u)的原函數(shù),則?蘩f[(x)]φ′(x)dx=?蘩f[φ(x)d[φ(x)]=F[φ(x)]+c
此種方法被稱為第一換元法(湊微分法),其中φ(x)可微.
例1:求?蘩sin3xdx=■?蘩sin3xd(3x)=-■cos3x+c
利用湊微分法,最好不要換元,因為換元后還需原變量,顯得更麻煩.
3.第二換元法(包含無理代換法、三角代換法)
設函數(shù)x=φ(t)單調(diào)可導,且φ(t)≠0,
若?蘩f[φ(t)]φ′(t)dt=F(t)+c,
則?蘩f(x)dx=?蘩f[φ(t)]φ′(t)dt=F[φ-1(x)]+c
其中t=φ-1(x)是x=φ(t)的反函數(shù).
以上方法,被稱為第二換元法.
(1)無理代換法
當最簡根式中被開方式子里的變量的最高次數(shù)是1次時,用此法.令整個根式為新的變量,當然,若在被積函數(shù)中,同時出現(xiàn)幾個根指數(shù)不同的最簡根式,則令最大根指數(shù)的那個根式為新的變量.
例2:求?蘩■dx
解:令■=t,即x=t■,則dx=2tdt
原式=?蘩■·2tdt=2.2tdt=2?蘩■dt
=2?蘩(1-■)dt
=2t-2ln(t+2)+c=2■-2ln(■+2)+c
(2)三角代換法
當被積函數(shù)中有最簡根式,并且被開方式子中的未知數(shù)的最高次數(shù)2次時,即令未知數(shù)為一個恰當?shù)娜呛瘮?shù),利用三角函數(shù)的恒等變形將根號去掉,再進一步求出不定積分,此種方法被稱為三角代換法.此情況下若用無理代換法,則行不通.
例3:求?蘩■[1]
解:令x=asint(或acost),則dx=acostdt
原式=?蘩a·cost·acostdt=a■?蘩cos■tdt
=■?蘩(1+cost)dt
=■t+■sin2t+c
=■t+■2sint·cost+c
根據(jù)x=asimt(acost)作輔助三角形如下圖:
得原式=■·arcsin·■+■x■+c
4.分部積分法
利用公式?蘩udv=uv-?蘩vdu進行積分的方法被稱為分部積分法,此種方法的關鍵是正確選擇u、v,一般原則是:使?蘩vdu要比?蘩udv更容易積出.
例4:?蘩arcsinxdx=x·arcsinx-?蘩xd(drcsinx)
=xarcsin-?蘩■dx
=xarcsinx-■?蘩(1-x■)■dx■
=xarcsin+■+c
(四)記住一些常用的湊微分的技巧
總之,求不定積分時要針對不同的被積函數(shù)選擇適當?shù)姆椒?,當然,有些不定積分不但需要運用一些靈活的做題技巧,而且需要綜合運用多種積分方法才能求出結(jié)果.對于大學文科的學生,只要掌握好以上計算方法,基本上就可以了.
參考文獻:
[1]沈聰.高等數(shù)學.首都經(jīng)濟貿(mào)易大學出版社,2010.5.
[2]張國楚,張如生.大學文科高等數(shù)學.高等教育出版社,2005.12.
[3]四川大學數(shù)學系高等數(shù)學教研室.高等數(shù)學.高等教育出版社,2000.3.
[4]華東師范大學數(shù)學系.數(shù)學分析.高等教育出版社,1998.6.endprint
摘 要: 高等數(shù)學是大學的一門重要學科,微積分是高等數(shù)學的核心內(nèi)容.不定積分與定積分是本學科的重要章節(jié),而不定積分是定積分的基礎,因此掌握好求不定積分的方法,對高等數(shù)學的學習起著至關重要的作用.
關鍵詞: 大學文科數(shù)學 不定積分 求解方法
高等數(shù)學是大學的一門重要學科,學生對本門課程學習掌握的情況,將會影響到后繼的其他學科的學習.不定積分是高等數(shù)學的一個重要章節(jié),它是定積分、二重積分、三重積分等內(nèi)容的基礎,因此求不定積分的方法,對于本門課程的學習有非常重要的作用.
一、求不定積分時存在的問題
當學完不定積分這一章后,綜合做題時,學生往往不知道該用什么方法求不定積分,學過的方法此時變得似是而非,甚至無從下手.
二、如何解決求不定積分時束手無策的問題
(一)學握不定積分的運算法則
1.?蘩kf(x)dx=k?蘩f(x)dx?搖?搖(k為不為0的常數(shù))
2.?蘩[f(x)±g(x)]dx=?蘩f(x)dx±?蘩g(x)dx
(二)記住不定積分的基本公式
(三)掌握不定積分的幾種基本方法
1.直接積分法:即通過適當?shù)淖冃渭袄貌欢ǚe分的運算法則、公式,求出不定積分的方法.
2.第一換元法(也叫湊微分法)
若F(u)為f(u)的原函數(shù),則?蘩f[(x)]φ′(x)dx=?蘩f[φ(x)d[φ(x)]=F[φ(x)]+c
此種方法被稱為第一換元法(湊微分法),其中φ(x)可微.
例1:求?蘩sin3xdx=■?蘩sin3xd(3x)=-■cos3x+c
利用湊微分法,最好不要換元,因為換元后還需原變量,顯得更麻煩.
3.第二換元法(包含無理代換法、三角代換法)
設函數(shù)x=φ(t)單調(diào)可導,且φ(t)≠0,
若?蘩f[φ(t)]φ′(t)dt=F(t)+c,
則?蘩f(x)dx=?蘩f[φ(t)]φ′(t)dt=F[φ-1(x)]+c
其中t=φ-1(x)是x=φ(t)的反函數(shù).
以上方法,被稱為第二換元法.
(1)無理代換法
當最簡根式中被開方式子里的變量的最高次數(shù)是1次時,用此法.令整個根式為新的變量,當然,若在被積函數(shù)中,同時出現(xiàn)幾個根指數(shù)不同的最簡根式,則令最大根指數(shù)的那個根式為新的變量.
例2:求?蘩■dx
解:令■=t,即x=t■,則dx=2tdt
原式=?蘩■·2tdt=2.2tdt=2?蘩■dt
=2?蘩(1-■)dt
=2t-2ln(t+2)+c=2■-2ln(■+2)+c
(2)三角代換法
當被積函數(shù)中有最簡根式,并且被開方式子中的未知數(shù)的最高次數(shù)2次時,即令未知數(shù)為一個恰當?shù)娜呛瘮?shù),利用三角函數(shù)的恒等變形將根號去掉,再進一步求出不定積分,此種方法被稱為三角代換法.此情況下若用無理代換法,則行不通.
例3:求?蘩■[1]
解:令x=asint(或acost),則dx=acostdt
原式=?蘩a·cost·acostdt=a■?蘩cos■tdt
=■?蘩(1+cost)dt
=■t+■sin2t+c
=■t+■2sint·cost+c
根據(jù)x=asimt(acost)作輔助三角形如下圖:
得原式=■·arcsin·■+■x■+c
4.分部積分法
利用公式?蘩udv=uv-?蘩vdu進行積分的方法被稱為分部積分法,此種方法的關鍵是正確選擇u、v,一般原則是:使?蘩vdu要比?蘩udv更容易積出.
例4:?蘩arcsinxdx=x·arcsinx-?蘩xd(drcsinx)
=xarcsin-?蘩■dx
=xarcsinx-■?蘩(1-x■)■dx■
=xarcsin+■+c
(四)記住一些常用的湊微分的技巧
總之,求不定積分時要針對不同的被積函數(shù)選擇適當?shù)姆椒?,當然,有些不定積分不但需要運用一些靈活的做題技巧,而且需要綜合運用多種積分方法才能求出結(jié)果.對于大學文科的學生,只要掌握好以上計算方法,基本上就可以了.
參考文獻:
[1]沈聰.高等數(shù)學.首都經(jīng)濟貿(mào)易大學出版社,2010.5.
[2]張國楚,張如生.大學文科高等數(shù)學.高等教育出版社,2005.12.
[3]四川大學數(shù)學系高等數(shù)學教研室.高等數(shù)學.高等教育出版社,2000.3.
[4]華東師范大學數(shù)學系.數(shù)學分析.高等教育出版社,1998.6.endprint