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高等数学一元函数积分学

(x5 3)5x4 (x5c)5x4
所以显然 x 5,x5 1,x5 3 ,x5 c
都是 5 x 4 的一个原函数。
★ 由此不难得出:
(1)一个函数的原函数不惟一,且有无穷多个。 (2)同一函数的原函数之间只相差一个常数。
(3)若 F ( x)为 f (x) 的一个原函数,则 F ( x) C

2:求
3
1 dx 2x
解:原式=
1 2
3
1 d(3 2x
2
x)
1 2
ln(3
2
x)
C
一般地:对于积分 f (ax b)dx,总可作变换u ax b
f (ax b)dx 1 a
f
(ax
b)(ax
b)dx
1 a
f (u)du uaxb
例 3:求 2xex2dx
解:原式= ex2 d(x2 )u x2 eudu eu C ex2 C
d f x d sin x cos xdx sin x C
所以应选 A。
35. (ln x 1)dx ________.
(ln x 1)dx ln x 1 x xd ln x 1
解析:
x
ln
x
1
x
1 x
d
x
x
ln
x
c
2010年解答、8分
内容小结
1. 不定积分的概念 • 原函数与不定积分的定义 • 不定积分的性质 • 基本积分表
22
2x
= 1 x2 ln x 1 xdx 1 x2 ln x 1 x2 C
2
2
2
4
15.若 cos x 是 f (x) 的一个原函数,则 df (x)
A. sin x C B. sin x C C. cos x C D. cos x C
解:因 cos x f x ,故 f x cos x sin x ,
(7) six ndxco x sC ;
(二) 不定积分的基本积分公式
(8) se2cxdxtaxn C;
(9) cs2cxdxco x tC ;
基 本
(1)0se xtca xn d sx excC;
积 (1)1cs xcco xtd x csx cC ;
分 表
(1)2exdx ex C;
都有关系式:
F(x)f(x) 或 dF (x)f(x)dx
成立,则称函数 F ( x) 为函数 f ( x) 在该区间上
的一个原函数。
例 sx in cx o , s x ( , ) ,
sixn 是 co x在 sI (, )上 的 原一 。 函个 数
又因为: (x5) 5x4 (x51)5x4
1dx
1
1
d x
(1
x)
x ln 1 x C
(三)换元积分法(重点掌握第一换元积分法)
1.第一换元法(凑微分法)
第一换元法是求复合函数的不定积分的基本方法.
分析:把复合函数的微分法反过来,用与求不定积分,利用中
间变量的替换,得到复合函数的积分法。
设 f (u)的原函数是F (u) ,即
F(u) f (u)
1 x31 3 1
C
1 2
x 2
C
1 2x2
C
故选B
例:求
1 1 x2
dx
提示公式: 11x2dxarctanxC
解:原式=
1 1 x2
dx
arctan
x
C
例:计算
1
x
x
dx
提示公式: 1dxln| x|C
x
解:原式=
1
x x
dx
x 11dx 1 x
1
1
1
x
dx
1dx
1
1
dx x
i1
i1
(二) 不定积分的基本积分公式
(1 ) k dkx x C(k 是常数);
基 (2)
x
dx
x 1
1
C
( 1);
本 积 分
(3)
(4)
dx x
ln| x|C;
11x2dxarcx ta C narccox tC;

(5)
1 dxarcxsiC narcx coCs; 1x2
(6) coxsdxsix nC;
解:设 x a sin t ( t )
22
原式= a cos t a costdt a2 cos2 tdt = a2 t a2 sin t cost C
22 由 x a sin t ,得 t arcsin x
a
cos t 1 sin2 t a2 x2 a
原式= a2 arcsin x 1 x a2 x2 C
2.第二换元法
第一类换元法是将积分 f (x)(x)dx 代为积分 f (u)du, 我
们常常遇到相反的情形,适当地选择变量代换 x (t),从而将
积分 f (x)dx 化为积分 f (t)(t)dt 公式: f (x)dx f (t)(t)dt 叫做第二换元积分法.
例 4:求 a2 x2 dx a 0
例:计算 ex dx
ex 1
2008年解答、8分
解:原式=
e
1 x 1
(ex
)dx
e
1 x
1
d(e
x
)
1 ex 1
d(ex
1)
u e x 11 d u ln u C ln e x 1 C u
例 1:求 2cos 2xdx
解:原式= cos 2x (2x)dx cos 2xd(2x) sin 2x C
n
并作和 S f (i )xi ,
记 m i 1 x 1 , a x 2 , L , x x n } , 如 { 果 不 论 对 [a,b]
1、定积分的定义
实例1 (求曲边梯形的面积)
y
曲 边 梯 形 由 连 续 曲 线
y f (x)
yf(x)(f(x)0)、
x轴 与 两 条 直 线 xa、
A?
xb所 围 成 .
oa
bx
用矩形面积近似取代曲边梯形面积
y
y
oa
b xo a
bx
(四个小矩形)
(九个小矩形)
显然,小矩形越多,矩形面积和越接近 曲边梯形面积.
积 分 符 号
被 积 函 数
被 积 表 达 式
积 分 变 量
任 意 常 数
(一) 不定积分的概念与性质 3. 不定积分的几何意义 设函数 f (x) 在某区间上的一个原函数为 F(x) ,则
yF(x) 在几何上表示一条曲线,称为积分曲线。而
yF(x)c 的图象显然可由这条曲线沿 o y 轴向上
或向下平行移动就可以得到,这样就得到一族曲线, 因此,不定积分的几何意义是 f (x) 的全部积分曲线 所组成的积分曲线族。其方程为 yF(x)c.
1. 分割
曲边梯形如图所示, 在区间 [a, b] 内插入若干 个分点,a x0 x1 x2 L xn1 xn b, 把区间[a,b]分成n y
个小区间[xi1, xi ],
长度为xi xi xi1;
2. 近似
在每个小[区 xi1,间 xi] o a x 1
b xi1i x i xn1
例 8:求 xexdx
解:设u x, dv exdx dex ,v ex
原式= xd(ex ) xex exdx xex ex C
例 9:求 x ln xdx
解:设u ln x, dv xdx
原式= ln xd(1 x2 ) 1 x2 ln x 1 x2 1dx
如下图所示:
y
斜 率f (x)
0
x
yF(x)c yF(x)
x
(一) 不定积分的概念与性质
4. 原函数存在定理
在 定义区间上的连续函数一定有原函数(即: 一定有不定积分)。
(一) 不定积分的概念与性质 5. 不定积分的性质
定理1 微分运算与积分运算互为逆运算,即
( 1 ) [ f ( x ) d ] x f ( x ) 或 d [ f ( x ) d ] x f ( x ) dx
第三章 一元函数积分学
第一节 不定积分 2011年考了16分
(一)、不定积分的概念与性质 (二)、不定积分的基本公式 (三)、换元积分法 (四)、分部积分法
(一) 不定积分的概念与性质
1. 原函数
设 f ( x)是定义在某区间上的已知函数,如果
x 存在一个函数 F ( x) ,使对于该区间任意 ,
• 本讲难点:综合利用积分方法求不定积分 。
本章重点考核的知识点
• 1.原函数的概念; • 2.不定积分的两个性质及一个推论; • 3.分项积分法; • 4.换元积分法;又可细分为凑微分法(重
点)与变量代换法(主要是去根号); • 5.分部积分法。 • 有理函数积分、三角函数积分基本不考。即
便考,用前面的方法也可解决。
第三章 一元函数积分学(20%)
一、 不定积分 二、定积分 三、定积分的应用
考试点津:
• 本讲出题在10分—18分之间,考点不多, 一般在选择题、填空题、计算题中出现, 不定积分是定积分的基础,定积分又是二 重积分、曲线积分的基础,技巧性比较大, 希望同学们多练习。
• 本讲重点:(1)原函数、不定积分的概念 和性质。(2)直接积分方法、换元积分法。 (3)凑微分技巧。
x
上任取一 i,点
以 [xi1,xi]为底 f(i, )为高的小矩形面
Ai f(i )xi
3. 求和
曲边梯形面积的近似值为
n
Af(i )xi
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