高等数学不定积分精选PPT.ppt
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1、关于高等数学不定积分现在学习的是第1页,共76页二、二、基本积分表基本积分表 三、不定积分的性质三、不定积分的性质一、一、原函数与不定积分的概念原函数与不定积分的概念第一节机动 目录 上页 下页 返回 结束 不定积分的概念与性质 现在学习的是第2页,共76页一、一、原函数与不定积分的概念原函数与不定积分的概念引例引例:一个质量为一个质量为 m 的质点的质点,的作tAFsin下沿直线运动下沿直线运动,).(tv在变力在变力试求质点的运动速度试求质点的运动速度机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律,加速度加速度mFta)(tmAsin因此问题转
2、化为因此问题转化为:已知已知,sin)(tmAtv求求?)(tv现在学习的是第3页,共76页机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 在区间在区间 I 上的一个原函数上的一个原函数.定义定义 1.若在区间若在区间 I 上定义的两个函数上定义的两个函数 F(x)及及 f(x)满足满足)()(xfxF,d)()(dxxfxF或则称则称 F(x)为为f(x)问题问题:1.在什么条件下在什么条件下,一个函数的原函数存在一个函数的原函数存在?2.若原函数存在若原函数存在,它如何表示它如何表示?现在学习的是第4页,共76页 定理定理.,)(上连续在区间若函数Ixf上在则Ixf)(存在原函
3、数存在原函数.初等函数在定义区间上连续初等函数在定义区间上连续初等函数在定义区间上有原函数初等函数在定义区间上有原函数机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第5页,共76页,)()(的一个原函数是若xfxF定理定理.的所有则)(xf原函数都在函数族原函数都在函数族CxF)(C 为任意常数为任意常数)内内.机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 积分号积分号;)(xf 被积函数被积函数;xxfd)(被积表达式被积表达式.x 积分变量积分变量;定义定义 2.)(xf在区间在区间 I 上的原函数全体称为上的原函数全体称为Ixf在)(上的不定积分上的不定积分,d)(xxf
4、其中其中记作记作常数常数C不能丢掉不能丢掉若若,)()(xfxF则则CxFxxf)(d)(C 为任意常数为任意常数)现在学习的是第6页,共76页不定积分的几何意义不定积分的几何意义:)(xf的原函数的图形称为的原函数的图形称为)(xfxxfd)(的图形的图形的所有积分曲线组成的所有积分曲线组成)(xf的平行曲线族的平行曲线族.yxo0 x机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 的的积分曲线积分曲线.现在学习的是第7页,共76页例例1.设曲线通过点设曲线通过点(1,2),且其上任一点处的切线且其上任一点处的切线斜率等于该点横坐标的两倍斜率等于该点横坐标的两倍,求此曲线的方程求
5、此曲线的方程.解解:xy2xxyd2Cx 2所求曲线过点所求曲线过点(1,2),故有故有C2121 C因此所求曲线为因此所求曲线为12 xy机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 yxo)2,1(现在学习的是第8页,共76页第二节不定积分的概念与性质 现在学习的是第9页,共76页xdd)1(xxfd)()(xf二、二、基本积分表基本积分表 p170-171从不定积分定义可知从不定积分定义可知:dxxfd)(xxfd)(或或Cxd)2()(xF)(xF或或Cd)(xF)(xF机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第10页,共76页例例2.求求
6、.d3xxx例例3.求求.dcossin22xxx机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第11页,共76页三、不定积分的性质三、不定积分的性质推论推论:若若,)()(1xfkxfinii则则xxfkxxfiniid)(d)(1xxfkd)(.1xxgxfd)()(.2xxfkd)(xxgxxfd)(d)()0(k机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第12页,共76页例例4.求求.d)5(2xexx解解:原式原式=xexxd)25)2()2ln()2(eex2ln25xCexx2ln512ln2C机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第13
7、页,共76页例例5.求求.dtan2xx解解:原式原式=xxd)1(sec2xxxddsec2Cxx tan例例6.求求.d)1(122xxxxx解解:原式原式=xxxxxd)1()1(22xxd112xxd1xarctanCx ln机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第14页,共76页例例7.求求.d124xxx解解:原式原式=xxxd11)1(24xxxxd11)1)(1(222221dd)1(xxxxCxxxarctan313机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第15页,共76页内容小结内容小结1.不定积分的概念不定积分的概念 原函数与不定
8、积分的定义原函数与不定积分的定义 不定积分的性质不定积分的性质 基本积分表基本积分表2.直接积分法直接积分法:利用利用恒等变形恒等变形,及及 基本积分公式基本积分公式进行积分进行积分.常用恒等变形方法常用恒等变形方法分项积分分项积分加项减项加项减项利用三角公式利用三角公式,代数公式代数公式,积分性质积分性质机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第16页,共76页思考与练习思考与练习1.若若则的原函数是,)(xfex d)(ln2xxfx提示提示:xe)()(xexfxeln)(lnxfx1Cx 221机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束
9、现在学习的是第17页,共76页2.若若)(xf是是xe的原函数的原函数,则则xxxfd)(ln提示提示:已知已知xexf)(0)(Cexfx01)(lnCxxfxCxxxf021)(lnCxCxln10机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第18页,共76页3.若若)(xf;sin1)(xA;sin1)(xB的导函数为的导函数为,sin x则则)(xf的一个原函数的一个原函数是是().;cos1)(xC.cos1)(xD提示提示:已知已知xxfsin)(求求即即B)()(xfxsin)(?或由题意或由题意,cos)(1Cxxf其原函数为其原函数为xxfd)(21sinCxCx机动机动
10、 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第19页,共76页4.求下列积分求下列积分:.cossind)2(;)1(d)1(2222xxxxxx提示提示:)1(1)1(1)1(2222xxxxxxxx2222cossincossin1)2(xx22cscsecxx22cossin22111xx)(2x2x机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第20页,共76页5.求不定积分求不定积分解:解:.d113xeexxxeexxd113xeexxd1)1()1(2xxeexeexxd)1(2Cxeexx221机动 目录 上页 下页 返回 结束 现
11、在学习的是第21页,共76页6.已知已知22221d1d1xxBxxAxxx求求 A,B.解解:等式两边对等式两边对 x 求导求导,得得221xx22211xxAxA21xB2212)(xxABA120ABA2121BA机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第22页,共76页二、第二类换元法二、第二类换元法第三三节一、第一类换元法一、第一类换元法机动 目录 上页 下页 返回 结束 换元积分法 第四章第四章 现在学习的是第23页,共76页第二类换元法第二类换元法第一类换元法第一类换元法xxxfd)()(uufd)(基本思路基本思路 机动 目录 上页 下页 返回
12、结束 设,)()(ufuF)(xu可导,xxxfd)()(CxF)()(d)(xuuuf)()(xuCuF)(dxFxxxfd)()(则有现在学习的是第24页,共76页一、第一类换元法一、第一类换元法定理定理1.,)(有原函数设uf,)(可导xu则有换元则有换元公式公式xxxfd)()(uufd)()(xu)(d)(xxf(也称也称配元法配元法即即xxxfd)()(,凑微分法凑微分法)机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第25页,共76页例例1.求求).1(d)(mxbxam解解:令,bxau则则,ddxau 故故原式原式=muuad1a1Cumm1111)()1(1mbxamaC
13、注注:当1m时时bxaxdCbxaaln1机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第26页,共76页22)(1d1axxa例例2.求求.d22xax解解:22dxax,axu 令令则则xaud1d21 uuda1Cuaarctan1Caxa)arctan(121duuCu arctan)(ax机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第27页,共76页例例3.求求).0(d22axax21duuCu arcsin解解:2)(1daxax2)(1)(daxaxCax arcsin22dxax机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习
14、的是第28页,共76页例例4.求求.dtanxx解解:xxxdcossinxxcoscosdCx cosln?dcotxxxxxsindcosCx sinlnxxsinsindxxdtan机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 类似类似现在学习的是第29页,共76页Caxaxaln21例例5.求求.d22axx解解:221ax)(axax)()(axaxa21)11(21axaxa 原式原式=a21axxaxxdda21axax)(da21axlnaxlnCaxax)(d机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第30页,共76页现在学习的是第
15、31页,共76页xxxfdsec)(tan)6(2)(tan xfxtandxeefxxd)()7()(xefxedxxxfd1)(ln)8()(lnxfxlnd例例6.求求.)ln21(dxxxxln21xlnd解解:原式原式=xln2121)ln21(dxCx ln21ln21机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第32页,共76页例例7.求求.d3xxex解解:原式原式=xexd23)3d(323xexCex332例例8.求求.dsec6xx解解:原式原式=xdxx222sec)1(tanxtandxxxtand)1tan2(tan24x5tan51x3
16、tan32xtanC机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第33页,共76页例例9.求求.1dxex解法解法1xex1dxeeexxxd1)1(xdxxee1)1(dxCex)1ln(解法解法2 xex1dxeexxd1xxee1)1(dCex)1ln()1(ln)1ln(xxxeee两法结果一样两法结果一样机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束 现在学习的是第34页,共76页xxsin11sin1121例例10.求求.dsecxxxxdsecxxxdcoscos2xx2sin1sindxsindxsin1ln21Cxsin1lnCxxsi
17、n1sin1ln21机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第35页,共76页222d)(2123xax例例11.求求.d)(23223xaxx解解:原式原式=23)(22ax22dxx21222)(aax21)(2122ax)(d22ax 23)(2222axa)(d22ax 22ax 222axaC机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第36页,共76页)2cos2cos21(241xx例例12.求求.dcos4xx解解:224)(coscosxx 2)22cos1(x)2cos21(24cos141xx)4cos2cos2(212341xxxxdcos4xxxd)4co
18、s2cos2(21234141xd23)2d(2cosxx)4(d4cos81xxx83x2sin41x4sin321C机动 目录 上页 下页 返回 结束 现在学习的是第37页,共76页例例13.求求.d3cossin22xxx解解:xx3cossin22221)2sin4(sinxxxxxx2sin2sin4sin24sin24141241)8cos1(81xxx2cos2sin2)4cos1(81x原式原式=xd41)8d(8cos641xx)2(sind2sin221xx)4d(4cos321xxx41x8sin641x2sin361x4sin321C机动 目录 上页 下页 返回 结束
19、现在学习的是第38页,共76页xxexex111xexexxxdd xexxd)1(例例14.求求.d)1(1xexxxx解解:原式原式=xexxxxd)1()1(xexe)1(1xxxexe)(d)111(xxxexexex)1(1xxxxxexexexe)(dxxexexlnxex1lnCCexxxx1lnln机动 目录 上页 下页 返回 结束 分析分析:现在学习的是第39页,共76页xxxd)1(1101.求求.)1(d10 xxx提示提示:法法1法法2法法3)1(d10 xxx10)x)1(d10 xxx)1(1010 xx)1(d10 xxx)1(d1011xxx101x10d x1
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