不定积分(indefinite integral)
反思一下你漏洞百出的数理基础!
提示
不定积分被定义为原函数的全体
原函数存在定理
- f(x)在区间I上连续,则f(x)在I上一定存在原函数
- f(x)在区间I上有第一类间断点,则f(x)在区间I上没有原函数
警告
如果f(x)有第二类间断点,也可以存在原函数。换句话说,f(x)存在原函数不能推出f(x)连续。
另外因为原函数一定可导,所以原函数必连续
基本公式
我觉得反过来记比较好记,所以这里给出某些常见函数的导数
注意
但是求原函数别忘了加常数C
备注
注意arctan的分子还有个a
固定套路
说明
下面的题目出自2024版武忠祥 高等数学基础篇 和 基础过关660题
1. 换元法
某部分明显是某一函数的导数
代换式中带根号部分
尝试一下:
提示:令m=x-1,对形如的形式要敏感,x可以拿到dx里变成
提示:直接令,代换后只剩下关于t的多项式了
提示:直接令,则,代换后也只剩下关于t的多项式了
注意
上面的第二小问是形如
的简单无理函数积分,统一方法就是用t直接替换。一般根号里的分式是齐次的时候会比较好解。
- 含有,则令或,则原式=,
- 含有,则令,则原式=,
- 含有,则令,则原式=,
尝试一下:
2. 分部积分法
信息
重点在于凑出导数
- 多项式与e指数、、相乘,把后者放入dx
- e指数与、相乘,把e指数凑入dx
- 多项式与、、,把多项式凑入dx
尝试一下:
3. 有理多项式分式的拆分
信息
使用留数法计算各项系数可以大幅简化计算
留数法实现有理分式拆分原理 - 知乎 (zhihu.com)
4. 有理三角函数分式的积分
- ,则凑
- ,则凑
- ,则凑
补充题目
例1:,,求、
方法一:先算、,再分别算、
方法二:用二倍角公式两次展开
例2:计算
提示:令,转换成多项式乘ln的形式,再利用分部积分把ln去掉