不定积分是微积分中的一个重要概念,它与导数(或微分)是互逆的两个运算。不定积分的基本思想是求一个函数的原函数(或不定积分),即找到一个函数,它的导数等于给定的函数。
求不定积分的一般步骤如下:
确定不定积分的被积函数:首先明确要求不定积分的函数表达式。
寻找原函数:根据被积函数的形式,选择适当的积分公式或法则来求解。常用的积分公式和法则包括:
幂函数的积分公式:∫xndx=n+11xn+1+C,其中C是积分常数。
指数函数的积分公式:∫exdx=ex+C。
对数函数的积分公式:∫x1dx=ln∣x∣+C。
三角函数的积分公式:∫sinxdx=−cosx+C,∫cosxdx=sinx+C。
反三角函数的积分公式:∫1−x21dx=arcsinx+C。
求解不定积分:根据选择的积分公式或法则,求解不定积分,并加上适当的常数C,得到原函数。
验证答案:最后,验证所求的原函数是否正确,可以通过求导验证。如果求导后的结果与被积函数相同,则所求的原函数是正确的。
下面是一个具体的例子,演示如何求函数的不定积分:
假设要求函数 f(x)=x2 的不定积分。
被积函数为 f(x)=x2。
使用幂函数的积分公式,有 ∫xndx=n+11xn+1+C。
将 n=2 代入上式,得到 ∫x2dx=31x3+C。
验证答案:对 31x3+C 求导,得到 f′(x)=x2,与被积函数相同,所以答案是正确的。
x=tana
dx= (seca)^2 da
∫ ln(x+√(1+x^2) )dx
=∫ (seca)^2ln(tana+seca) ) da
=∫ ln(tana+seca) ) d(tana)
= tana ln(tana+seca)) - ∫ [tana/(tana+seca)] ( (seca)^2+ secatana) da
=tana ln(tana+seca)) -∫ tana(seca) da
=tana ln(tana+seca)) -seca + C
=xln(x+√(1+x^2)) - √(1+x^2) + C
不定积分的公式
1、∫ a dx = ax + C,a和C都是常数
2、∫ x^a dx = [x^(a + 1)]/(a + 1) + C,其中a为常数且 a ≠ -1
3、∫ 1/x dx = ln|x| + C
4、∫ a^x dx = (1/lna)a^x + C,其中a > 0 且 a ≠ 1
5、∫ e^x dx = e^x + C
6、∫ cosx dx = sinx + C
7、∫ sinx dx = - cosx + C
8、∫ cotx dx = ln|sinx| + C = - ln|cscx| + C