不定積分解題方法及技巧總結.doc
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不定積分解題方法總結 摘要:在微分學中,不定積分是定積分、二重積分等的基礎,學好不定積分十分重要。然而在學習過程中發(fā)現(xiàn)不定積分不像微分那樣直觀和“有章可循”。本文論述了筆者在學習過程中對不定積分解題方法的歸納和總結。 關鍵詞:不定積分;總結;解題方法 不定積分看似形式多樣,變幻莫測,但并不是毫無解題規(guī)律可言。本文所總結的是一般規(guī)律,并非所有相似題型都適用,具體情況仍需要具體分析。 1. 利用基本公式。(這就不多說了~) 2. 第一類換元法。(湊微分) 設f(μ)具有原函數F(μ)。則 其中可微。 用湊微分法求解不定積分時,首先要認真觀察被積函數,尋找導數項內容,同時為下一步積分做準備。當實在看不清楚被積函數特點時,不妨從被積函數中拿出部分算式求導、嘗試,或許從中可以得到某種啟迪。如例1、例2: 例1: 【解】 例2: 【解】 3. 第二類換元法: 設是單調、可導的函數,并且具有原函數,則有換元公式 第二類換元法主要是針對多種形式的無理根式。常見的變換形式需要熟記會用。主要有以下幾種: (7)當根號內出現(xiàn)單項式或多項式時一般用代去根號。 但當根號內出現(xiàn)高次冪時可能保留根號, (7)當根號內出現(xiàn)單項式或多項式時一般用代去根號。 但當根號內出現(xiàn)高次冪時可能保留根號, 4. 分部積分法. 公式: 分部積分法采用迂回的技巧,規(guī)避難點,挑容易積分的部分先做,最終完成不定積分。具體選取時,通?;谝韵聝牲c考慮: (1) 降低多項式部分的系數 (2) 簡化被積函數的類型 舉兩個例子吧~! 例3: 【解】觀察被積函數,選取變換,則 例4: 【解】 上面的例3,降低了多項式系數;例4,簡化了被積函數的類型。 有時,分部積分會產生循環(huán),最終也可求得不定積分。 在中,的選取有下面簡單的規(guī)律: 將以上規(guī)律化成一個圖就是: (a^x arcsinx) (lnx Pm(x) sinx) ν μ 但是,當時,是無法求解的。 對于(3)情況,有兩個通用公式: (分部積分法用處多多~在本冊雜志的《涉及l(fā)nx的不定積分》中,??梢钥吹椒植糠e分) 5 不定積分中三角函數的處理 1.分子分母上下同時加、減、乘、除某三角函數。 被積函數上下同乘變形為 令,則為 2.只有三角函數時盡量尋找三角函數之間的關系,注意的使用。 三角函數之間都存在著轉換關系。被積函數的形式越簡單可能題目會越難,適當的使用三角函數之間的轉換可以使解題的思路變得清晰。 3. 函數的降次 ①形如積分(m,n為非負整數) 當m為奇數時,可令,于是 , 轉化為多項式的積分 當n為奇數時,可令,于是 , 同樣轉化為多項式的積分。 當m,n均為偶數時,可反復利用下列三角公式: 不斷降低被積函數的冪次,直至化為前兩種情形之一為止。 ② 形如和的積分(n為正整數) 令,則,,從而 已轉化成有理函數的積分。 類似地,可通過代換轉為成有理函數的積分。 ③形如和的積分(n為正整數) 當n為偶數時,若令,則,于是 已轉化成多項式的積分。 類似地,可通過代換轉化成有理函數的積分。 當n為奇數時,利用分部積分法來求即可。 4.當有x與三角函數相乘或除時一般使用分部積分法。 5. 幾種特殊類型函數的積分。 (1) 有理函數的積分 有理函數先化為多項式和真分式之和,再把分解為若干個部分分式之和。(對各部分分式的處理可能會比較復雜。出現(xiàn)時,記得用遞推公式:) 1.有理真分式化為部分分式之和求解 ①簡單的有理真分式的拆分 ②注意分子和分母在形式上的聯(lián)系 此類題目一般還有另外一種題型: 2.注意分母(分子)有理化的使用 例5: 【解】 故不定積分求得。 (2)三角函數有理式的積分 萬能公式: 的積分,但由于計算較煩,應盡量避免。 對于只含有tanx(或cotx)的分式,必化成。再用待定系數 來做。(注:沒舉例題并不代表不重要~) (3) 簡單無理函數的積分 一般用第二類換元法中的那些變換形式。 像一些簡單的,應靈活運用。如:同時出現(xiàn)時,可令;同時出現(xiàn)時,可令;同時出現(xiàn)時,可令x=sint;同時出現(xiàn)時,可令x=cost等等。 (4)善于利用,因為其求導后不變。 這道題目中首先會注意到,因為其形式比較復雜。但是可以發(fā)現(xiàn)其求導后為與分母差,另外因為求導后不變,所以容易想到分子分母同乘以。 (5)某些題正的不行倒著來 這道題換元的思路比較奇特,一般我們會直接使用,然而這樣的換元方法是解不出本題的。我概括此類題的方法為“正的不行倒著來”,當這類一般的換元法行不通時嘗試下。這種思路類似于證明題中的反證法。 (6)注意復雜部分求導后的導數 注意到: 本題把被積函數拆為三部分:,的分子為分母的導數,的值為1,的分子為分母因式分解后的一部分。此類題目出現(xiàn)的次數不多,一般在競賽中出現(xiàn)。 (7)對于型積分,考慮的符號來確定取不同的變換。 如果,設方程兩個實根為,令 , 可使上述積分有理化。 如果,則方程沒有實根,令 , 可使上述積分有理化。此中情況下,還可以設 , 至于采用哪種替換,具體問題具體分析。- 配套講稿:
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- 不定積分 解題 方法 技巧 總結
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