因为被积函数是偶函数,所以最后得到的原函数必定是奇函数。根据对称性,这里首先考虑x>0时的情况。
根据三角函数的基本关系,设x=csc u=1/sin u,因为x>1,所以令u∈(0,π/2)。
那么dx=-cos udu/sin² u,
sqrt(x^2-1)=sqrt(1/sin² u-1)=cot u=1/tan u,
所以原来的积分=∫1/tan u*(-cos u/sin² u)du=-∫cos u/(tan u*sin² u)du
=-∫cos²u/sin³u du
接下来的部分见下图:
设t=cos u,那么t=sqrt(1-sin²u)=sqrt(1-1/x²)=sqrt(x²-1)/x。
因为
所以原来的积分为
把t=sqrt(x²-1)/x代入得到
这是x>0时候的情况。
当x<0时,-x>0,因此
原函数在-x处的函数值为
根据奇函数的特点,可知当x<0时的函数值为
不定积分∫x/(x^2-x-2 )dx的结果为2/3*ln|x-2|+1/3ln|x+1|+C。
解:因为x/(x^2-x-2)=x/((x-2)*(x+1)),
令x/((x-2)*(x+1))=A/(x-2)+B/(x+1)=(Ax+A+Bx-2B)/((x-2)*(x+1)),
可得A=2/3,B=1/3。那么,
∫x/(x^2-x-2)dx
=∫x/((x-2)*(x+1))dx
=∫(2/(3*(x-2))+1/(3*(x+1)))dx
=2/3*∫1/(x-2)dx+1/3∫1/(x+1)dx
=2/3*ln|x-2|+1/3*ln|x+1|+C
扩展资料:
1、因式分解的方法
(1)十字相乘法
对于x^2+px+q型多项式,若q可分解因数为q=a*b,且有a+b=p,那么可应用十字相乘法对多项式x^2+px+q进行因式分解。
x^2+px+q=(x+a)*(x+b)
(2)公式法
平方差公式,a^2-b^2=(a+b)*(a-b)。
完全平方和公式,a^2+2ab+b^2=(a+b)^2。
完全平方差公式,a^2-2ab+b^2=(a-b)^2。
2、不定积分凑微分法
通过凑微分,最后依托于某个积分公式。进而求得原不定积分。
例:∫cos3xdx=1/3∫cos3xd(3x)=1/3sin3x+C
直接利用积分公式求出不定积分。
3、不定积分公式
∫mdx=mx+C、∫1/xdx=ln|x|+C、∫cscxdx=-cotx+C
参考资料来源:百度百科-不定积分
被积函数是分数形式一般要拆分,怎么拆必须公式要熟。
∫x/(x^2-x-2 )dx=∫x/[(x-2)(x+1)]dx=∫[1/(x+1)+2/(x-2 )(x+1)]dx
=∫[1/(x+1)+2/3*[1/(x-2 )-1/(x+1)]dx=∫[1/3(x+1)+2/3(x-2 )]dx
=1/3*ln(x+1)+2/3*ln(x-2)+C C为常数
拆分规则:在有意义的情况下,是任何一个赋值都会满足的。
因为本身有理式的拆分就是一个恒等式求解的过程,也就是设a(x)=a(x),那么你无论给左右两边取什么值,只要这个值在a(x)的定义域内,该等式一定成立的。
而且如果不采用赋值法的话,就直接进行同分,最后我们用到的定理叫做多项式恒等定理,效果是一样的。
求不定积分法:
设函数和u,v具有连续导数,则d(uv)=udv+vdu。移项得到udv=d(uv)-vdu 。
两边积分,得分部积分公式
∫udv=uv-∫vdu。
如果积分∫vdu易于求出,则左端积分式随之得到。
分部积分公式运用成败的关键是恰当地选择u,v
一般来说,u,v 选取的原则是:
积分容易者选为v,求导简单者选为u。
例子:∫Inx dx中应设U=Inx,V=x
分部积分法的实质是:将所求积分化为两个积分之差,积分容易者先积分。实际上是两次积分。
有理函数分为整式(即多项式)和分式(即两个多项式的商),分式分为真分式和假分式,而假分式经过多项式除法可以转化成一个整式和一个真分式的和.可见问题转化为计算真分式的积分。
可以证明,任何真分式总能分解为部分分式之和。
∫x/(x^2-2ax+1)dx的不定积分为1/2*ln|(x^2-2ax+1|+a/√(1-a^2)*arctan((x-a)/√(1-a^2))+C
解:∫x/(x^2-2ax+1)dx
=1/2*∫(2x-2a+2a)/(x^2-2ax+1)dx
=1/2*∫(2x-2a)/(x^2-2ax+1)dx+∫a/(x^2-2ax+1)dx
=1/2*∫1/(x^2-2ax+1)d(x^2-2ax+1)+∫a/(x^2-2ax+1)dx
=1/2*∫1/(x^2-2ax+1)d(x^2-2ax+1)+a*∫1/((x-a)^2+1-a^2)dx
=1/2*∫1/(x^2-2ax+1)d(x^2-2ax+1)+a/(1-a^2)*∫1/(((x-a)/√(1-a^2))^2+1)dx
=1/2*ln|(x^2-2ax+1|+a/(1-a^2)*∫1/(((x-a)/√(1-a^2))^2+1)dx
令(x-a)/√(1-a^2)=tant,则x=√(1-a^2)*tant+a,那么
∫1/(((x-a)/√(1-a^2))^2+1)dx
=∫1/(sect)^2d(√(1-a^2)*tant+a)
=√(1-a^2)*∫(sect)^2/(sect)^2dt
=√(1-a^2)*∫1dt
=√(1-a^2)*t+C
又(x-a)/√(1-a^2)=tant,则t=arctan((x-a)/√(1-a^2)),则
∫1/(((x-a)/√(1-a^2))^2+1)dx
=√(1-a^2)*t+C
=√(1-a^2)*arctan((x-a)/√(1-a^2))+C
所以∫x/(x^2-2ax+1)dx
=1/2*ln|(x^2-2ax+1|+a/(1-a^2)*∫1/(((x-a)/√(1-a^2))^2+1)dx
=1/2*ln|(x^2-2ax+1|+a/√(1-a^2)*arctan((x-a)/√(1-a^2))+C
即∫x/(x^2-2ax+1)dx的不定积分为:
1/2*ln|(x^2-2ax+1|+a/√(1-a^2)*arctan((x-a)/√(1-a^2))+C
扩展资料:
1、不定积分的公式类型
(1)含ax^2±b的不定积分
∫(1/(a*x^2+b))=1/√(a*b)*arctan(√a*x/√b)+C
(2)含a+bx的不定积分
∫(1/(ax+b))=1/b*ln|ax+b|+C、∫(x/(ax+b))=1/b^2*(a+bx-aln|ax+b|)+C
(3)含x^2±a^2的不定积分
∫(1/(x^2+a^2))=1/a*arctan(x/a)+C、∫(1/(x^2-a^2))=1/(2a)*ln|(x-a)/(x+a)|+C
2、不定积分的求解方法
(1)换元积分法
例:∫e^(2x)dx=1/2∫e^(2x)d(2x)=1/2*e^(2x)+C
(2)积分公式法
例:∫e^xdx=e^x、∫1/xdx=ln|x|+C、∫cosxdx=sinx+C
(3)分部积分法
例:∫x*e^xdx=∫xd(e^x)=x*e^x-∫e^xdx=x*e^x-e^x=(x-1)*e^x
3、常用的积分公式
∫(secx)^2dx=tanx+C、∫1/(x^2+x+1)d(x^2+x+1)=ln|x^2+x+1|+C、积分5dx=5x+C
参考资料来源:百度百科-不定积分
参考资料来源:百度百科-积分公式