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Indefinite Integral

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Contents

不定积分的引入和定义

  1. https://www.bilibili.com/video/BV15v411g7VP/?p=66&share_source=copy_web&vd_source=7740584ebdab35221363fc24d1582d9d
  2. 引入
  3. 定义

不定积分=原函数 /定积分 存在性判断

不定积分的计算

不定积分四则运算

不定积分四则运算

  1. 不定积分的线性性
    1. (例)
    2. (例)
    3. (例)
    4. (例)$\int\frac{dx}{x^2(1+x^2)}$
    5. (例)$\int\frac{dx}{\sin^2{x}\cos^2{x}}$
    6. (例)$\int\frac{\cos{2x}}{\sin{x}-\cos{x}}dx$

积分法则

换元积分法
第一类换元积分法(凑微分法,配元法)
  1. (例)
  2. (例)
  3. (例)
  4. (例)
  5. (例)
  6. (例)
第二类换元积分法
  1. https://www.bilibili.com/video/BV15v411g7VP/?p=68&share_source=copy_web&vd_source=7740584ebdab35221363fc24d1582d9d
  2. |300
  3. (例)
  4. (例)
  5. (例)
  6. 倒代换
    1. (例)
    2. (例)
分部积分法
  1. 分部积分法 2. https://www.bilibili.com/video/BV15v411g7VP/?p=69&share_source=copy_web&vd_source=7740584ebdab35221363fc24d1582d9d 3. 定义: 1. 2.  把谁和 dx凑微分? 1. 对两个不同类型的函数相乘的不定积分,按“反对幂三指〞的顺序,排名靠后的与dx 凑成微分dv. 2. 反函数,对数函数,幂函数,三角函数,指数函数 4. 分部积分法的适用情况:(3种情况) 1. 第1,2种情况 2. 2. (例) 1. 3. (例) 3. 4. 第3种情况 5. (例) 1. 6. 第4种情况 1. https://www.bilibili.com/video/BV15v411g7VP/?p=70&share_source=copy_web&vd_source=7740584ebdab35221363fc24d1582d9d 2. 3.
  2. 重要积分形式

有理函数的不定积分及其应用

https://www.bilibili.com/video/BV15v411g7VP/?p=71&share_source=copy_web&vd_source=7740584ebdab35221363fc24d1582d9d

  1. 说明
  2. 定理1
    1. (证)
      1. https://www.bilibili.com/video/BV15v411g7VP/?p=72&share_source=copy_web&vd_source=7740584ebdab35221363fc24d1582d9d
  3. 定理2 4. 5. (tbd...) 6. (证明) 1.
  4. ==部分分式==
    1. (例)
    2. (例)

1.初等函数的不定积分不一定是初等函数 2.有理函数的不定积分一定是初等函数,可以被积出来 3.部分无理函数通过变量代换可以转化为有理函数

可化为有理函数不定积分

https://www.bilibili.com/video/BV15v411g7VP/?p=73&share_source=copy_web&vd_source=7740584ebdab35221363fc24d1582d9d&t=949

  1. 主要思想
  2. (例)
  3. (例)
  4. (例)
  5. 补充一种可算的形式
    1. https://www.bilibili.com/video/BV15v411g7VP/?p=74&share_source=copy_web&vd_source=7740584ebdab35221363fc24d1582d9d

⭐ 常见函数式的不定积分计算

基本不定积分表

一般积分方法

|400

  1. 基本函数求不定积分
    1. 三角函数求积分: 1. 奇次幂 --> 换元 2. 偶次幂 --> 降幂 3. 乘积形式:积化和差/ 考虑tanx换元
    2. 利用恒等变形、积分性质、基本积分公式进行积分
      1. 常用恒等变形方法
        1. 分项积分
        2. 加项、减项
        3. 三角公式、代数公式
  2. 分式积分
    1. 分式积分一般思路
      1. 倒代换
      2. 分母有理化
      3. 分式有理化
      4. 化为真分式
    2. (例)$\int{\frac{x^2-1}{x^4+1}dx}$, $\int{\frac{x^2+1}{x^4+1}dx}$, $\int{\frac{dx}{x^4+1}}$
    3. 简单多项式分式
    4. 指数函数分式
      1. (例)$\int\frac{1}{1+e^x}dx$
      2. (例)$\int\frac{xe^{-x}}{(1+e^{-x})^2}dx$
      3. (例)$\int\frac{xe^{-x}}{\sqrt{1+e^{x}}}dx$
    5. 三角函数分式
      1. (例)$\int\frac{1+\sin{x}}{\sin{x}(1+\cos{x})}dx$ 2. 万能公式代换: $\sin{x}=\frac{2\sin{\frac{x}{2}}\cos{\frac{x}{2}}}{\sin^2{\frac{x}{2}}+\cos^2{\frac{x}{2}}}=\frac{2\tan{\frac{x}{2}}}{1+\tan^2{\frac{x}{2}}}$
      2. (例)$\int\frac{\sin{x}}{\sin{x}+\cos{x}}dx$
        1. 解1: 万能公式
        2. 解2: 代换 $\tan{x}=t$
        3. 解3: 陪凑法,利用 $(\sin{x}+\cos{x})^{'}=\cos{x}-\sin{x}$
    6. 一些复杂分式
  3. 简单无理函数
  4. 换元法

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