4.2微积分第四章跌日俄第二节.ppt

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1、 利用直接积分法求出的不定积分是很有限的.一一.凑微分法凑微分法例例 计算分析分析:此不定积分的被积函数是复合函数,在积分表中查不到.4.24.2 换元换元积分法积分法为了求出更多函数的不定积分,下面建立一些有效地积分法.这是因为被积函数cos2x的变量是“2x”,与积分变量“x”不同.但如果能把被积表达式改变一下,使得被积函数的变量与积分变量变得相同,那么就可用公式求出此不定积分.(u是x的函数)1注注:这种方法的实质是当被积函数为复合函数时这种方法的实质是当被积函数为复合函数时,可采用可采用 恒等变形恒等变形将原来的微分将原来的微分dx凑成新的微分凑成新的微分d d(x x)(可不必换元可

2、不必换元),使原积分变成一个可直接用积分公式来计算使原积分变成一个可直接用积分公式来计算.这种方法称为凑微分法.其理论依据为2定理定理1 1 证证 利用不定积分的定义及复合函数的求导法则即可.注注1.1.定理定理1 1中中,若若u u为自变量时为自变量时,当然有当然有 当当u 换为换为(x)时时,就有就有成立成立.不定积分的这一性质称为积分形式的不变性不定积分的这一性质称为积分形式的不变性.注注2.2.凑微分法的关键是凑微分法的关键是“凑凑”,凑的目的是把被积函数的凑的目的是把被积函数的中间变量变得与积分变量相同中间变量变得与积分变量相同.即即成立成立.3(1)根据被积函数是复合函数的特点和基

3、本积分公式的形式,依据恒等变形的原则,把 dx凑成d(x).如(2)把被积函数中的某一因子与dx凑成一个新的微分d(x).如“凑微分凑微分”的方法有的方法有:方法1较简单,而方法2则需一定的技巧,请同学们务必记牢以下常见的凑微分公式！45例例1 求下列各式的不定积分结论结论1:67例例2 求下列各式的不定积分结论结论2:8同理可得例例3 求下列各式的不定积分9结论结论3:10或原式同理可得11注:对于同一个不定积分,采用的方法不同,有时得到的原函数的表达式就完全不同,但这些不同的表达式之间仅相差一个常数.如法一:法二:法三:12例例4 求下列各式的不定积分同理可得结论结论4:一般地,对形如这样

4、的不定积分13当n为偶数时应先降次后再积分；当n为奇数时应先凑微分再积分；一般地,对形如这样的不定积分若nm，且一奇一偶时，则应凑奇次幂的三角函数；若同为偶，则化为14对形如这样的不定积分应先积化和差后再积分.15课堂练习:求下列各式1617二二.第二第二类类换元法换元法注注:用直接积分和凑微分法是不易计算此积分的.但作变换从而注:这种经过适当选择变量代换x=(t)将积分求出此积分后回代t.称此方法为换元积分法.化为积分例例518定理定理2 设函数(x)连续,x=(t)单调可微,且 ,而证明即只是在此方法中要注意两个问题:1.函数 的原函数存在.2.要求代换式x=(t)的反函数存在且唯一.则1

5、9注1:换元积分法是先换元,再积分,最后回代.这与凑微分法(先凑后换元)不一样.注2:本节利用换元积分法来求解被积函数为无理函数的不定积分.换元的目的是将无理函数的不定积分转换为有理函数的积分.分两类讲分两类讲:1.根号里是一次式的,即2.根号里是二次式的,即主要讲1.被积函数含有 的因子时,可令例例6 求下列各式化简函数后再积分.202122但在具体求解时要根据被积函数所含二次根式的不同情况作不同的三角代换,作法如下：2.被积函数含有 的因子时,可作三角变换,利用三角函数恒等式使二次根式有理化.23例例7 求下列各式24tax如图25tax如图26tax273.倒代换 当被积函数的分母的次数与分子的次数之差大于1时,利用倒代换可消去被积函数分母中的变量因子x.例例8 求28例例9 求法一:三角代换令法二:根式代换令法三:凑微分法,原式=原式=tx129法四:倒代换令解 由题意知则例例10(1)设函数(x)的一个原函数是arctanx,求不定积分30(2)若己知,求：31通过上述几种积分方法的学习,可将以下几个公式补充在基本积分表里：3233