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文档之家› 成人高考专科起点升本科《高等数学(一)》考点精讲及典型题(含历年真题)详解-一元函数积分学【圣才出品
成人高考专科起点升本科《高等数学(一)》考点精讲及典型题(含历年真题)详解-一元函数积分学【圣才出品
(12) exdx ex c ;
(13) axdx ax 。
ln a
3.换元积分法
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(1)第一类换元法(凑微分法)
( ) 设 f(u)具有原函数,u=j x 可导,则有换元公式
f x ' x dx f u du ux
【例】求不定积分 xexdx
解:令 u=x, exdx = d (ex )
则
xexdx xd (ex ) xex exdx
xex ex
5.简单有理函数的积分
(1)有理函数的积分
( ) P x
两个多项式的商
称为有理函数,又称有理分式.我们总假定分子多项式 P(x)
【例】求
。
解:
(2)第二类换元法
【定理】设 x=ψ(x)是单调的、可导的函数,并且 '(x)≠O.又设 f t ' t
具有原函数,则有换元公式
f xdx f t ' t dt t 1x ,
其中 1 (x)是 x=ψ(t)的反函数。
4.分部积分法 设函数 u=u(x)及 v=v(x)具有连续导数.那么,两个函数乘积的导数公式为
( ) ( ) uv ' = u'v + uv' ,移项,得 uv' = uv ' - u'v 。
对这个等式两边求不定积分,得
uv'dv uv u'vdu 。 上述公式称为分部积分公式.如果求 uv'dx 有困难,而求 u'vdu 比较容易时分部积分
公式就可以发挥作用了。
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Q (x)
与分母多项式 Q(x)之间是没有公因式的.当分子多项式 P(x)的次数小于分母多项式 Q
(x)的次数时,称这有理函数为真分式,否则称为假分式。
对于真分式
P Q
(x) (x)
,如果分母可分解为两个多项式的乘积
Q
(x)
=
Q1
(x)Q2
(x)
,且
( ) ( ) ( ) P ( ) ( ) ( ) Q1(x)与 Q2(x)没有公因式,那么它可分拆成两个真分式之和 Q
分变量。 (2)原函数存在定理 原函数存在定理:若 f(x)在[a,b]上连续,则必存在原函数。 此条件为充分条件,而非必要条件.即若 f(x)存在原函数,不能推出 f(x)在[a,b]
上连续。 (3)不定积分的性质 根据不定积分的定义,可以推得它有如下两个性质: ①设函数 f(x)及 g(x)的原函数存在,则
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第 3 章 一元函数积分学
3.1 考点精讲 一、不定积分 1.不定积分 (1)原函数与不定积分的定义 ①原函数的定义 如果在区间 I 上,可导函数 F(x)的导函数为 f(x),即对任一 x∈I,都有
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f x g xdx f x dx g x dx 。 ②设函数 f(x)的原函数存在,k 为非零常数,则 kf x dx k f x dx 。
2.基本积分公式
积分运算是微分运算的逆运算,那么很自然地可以从导数公式得到相应的积分公式.以
l
等三类函数(这里 p2 4q 0 ,P1
x
为小于 k
( ) 次的多项式, P2 x 为小于 2l 次的多项式)。
(2)可化为有理函数的积分的解法
如果被积函数中含有简单根式
或
,可以令这个简单根式为 u。由于这
样的变换具有反函数,且反函数是 u 的有理函数,因此原积分即可化为有理函数的积分。
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x x
= P1 x Q1 x
+ P2 Q2
x x
。
( ) ( ) 上述步骤称为把真分式化成部分分式之和.如果 Q1 x 或 Q2 x 还能再分解成两个没
有公因式的多项式的乘积,那么就可再分拆成更简单的部分分式.最后,有理函数的分解式
( ( ) ) ( ) 中只出现多项式
P1
x
x a
k
、
P2 x x2 + px + q
F ' ( X ) = f (x) 或 F ' ( X ) = f (x)dx ,
那么函数 F(x)就称为 f(x)或 f(x)dx 在区间 I 上的原函数。 ②不定积分的定义 在区间 I 上,函数 f(x)的带有任意常数项的原函数称为 f(x)(或 f(x)dx)在区
间 I 上的不定积分,记作 f xdx 。 其中记号 称为积分号,f(x)称为被积函数,f(x)dx 称为被积表达式,x 称为积
(7) sin xdx cos x c ;
(8)
dx cos2 x
sec2 xdx tan x c ;
(9)
dx sin2 x
cs c2 xdx co t x c ;
(10) sec x tan xdx sec x c ;
(11) csc x cot xdx csc x c ;
下是一些基本的积分公式,通常称为基本积分表。
(1) kdx kx c (k 是常数);
(2)
x dx
x 1 1
c
1
;
(3)
1dx x
ln
x
c;
(4)
dx 1 x2
arctan x c ;
(5) dx arcsin x c ;
1 x2
(6) cos xdx sin x c ;
1 tan2 x
, cos x
cos2
x 2
sin2
x 2
1 tan2 x
2
sec2 x
1 tan2 1 tan2
x
2 x
2
2
2
2
( ) 作变换 u= tan x -p < x < p ,那么 2
sin
x
=
2u 1+u2
, cos
x
=
1- u2 1+u2
而
x=2arctanu,从而
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【例】求
sin
1 sin x
x 1 cos
x
dx
。
解:由三角函数知道,sinx 与 cosx 都可以用 tan x 等的有理式表示示,即 2
sin
x
2 sin
x cos 2
x 2
2 tan x 2
sec2 x
2 tan x 2