2023年4月18日发(作者:四轴机器人)不定积分的方法总结
教学过程:
在实际问题的解决过程中,我们不仅要用到求导数和微分,还要用到与求导数和微分
相反的计算即积分运算.也就是由函数的导数求原函数,它是积分学的基本问题之一-----
求不定积分.
一、原函数
1.引例1:已知物体运动方程s st,则其速度是物体位移s对时间t的导数.反过
来,已知物体的速度v是时间t的函数v vt,求物体的运动方程s st,使它的导数s t等于
v vt,这就是求导函数的逆运算问题.引例2:已知某产品的产量P是时间t的函数P Pt,则
该产品产量的变化率是产量P对时间t的导数P t.反之,若已知某产量的变化率是时间t
的.函数P
t,求该产品产量函数Pt,也是一个求导数运算的逆运算的问题.
2.(定义5.1)(原函数)设fx是定义在区间I上的函数.若存在可导函数Fx,对
x I均有F x fxordFx fxdx,则称Fx为fx在I上的一个原函数.
例如:由sinx cosx知sinx是cosx的一个原函数;又sinx 5 cosx,sinx
c c德干高原
osx(c是常数),所以sinx 5,sinx c也都是函数cosx的一个原函数.
再如:由2x3 6x2知2x是6x的一个原函数;32
2x3 c 6x2,所以2x3 c(c是常数)也是6x2的一个原函数.
注意:没有指明区间时,应默认为区间就是函数定义域.
二、不定积分
1.原函数性质
观察上述例子知:函数的原函数不唯一,且有性质
1若fx CI,则fx存在I上的原函数Fx.
2若Fx为fx在I上的一个原函数,则Fx C都是fx的原函数,其中C为任意常数.
3若Fx和Gx都是fx的原函数,则
Fx Gx C.
证明: Fx Gx
F x G x fx fx 0.
C R, Gx C.
4设Fx为fx在I上的原函数,则fx在I上全体原函数为Fx C(其中C为任意常
数).2.(定义5.2)函数fx在I上的全体原函数称为fx在I上的不定积分,记作 C
fxdx.
即若Fx为fx在I上的一个原函数,则有 fxdx Fx C,C为任意常数.
说明:1 ---积分号;2fx---被积函数;
3fxdx----被积表达式.4x----积分变量.
3.结论:
①连续函数一定有原函数.
②fx若有原函数,则有一簇原函数.它们彼此只相差一个常数.
提问:初等函数在其定义区间上是否有原函数?例:edx清炒荷兰豆
,sinxdx, x2 2sinx xdx)
(一定有原函数,但原函数不一定还是初等函数.)例1求(1)3xdx;(2)x5dx. 2
解(1)∵x 3x,∴32233xdx x C.
x6 x6
55(2) C. x, xdx 6 6
例2求解1 1 x2dx. arctanx 1,21 x
1 1 x2dx arctanx C.
1提问: dx arccotx C对吗?1 x2
1例3求 dx.x
11解: lnx , dx lnx
例4:某商品边际成本为100 2x,则总成本函数为Cx 100 2xdx 100x x2 C.
3.导数与不定积分的关系
f xdx fx C.
1* dfx fx C.1
dfxdx fx. dx
2*d fxdx fxdx.2
可见:微分运算与求不定积分的运算是互逆的.
提问:如何验证积分的结果是正确的?积分的导数是被积函数时正确
二、不定厉害用英语怎么说
积分的几何意义
如图: fxdx Fx C,
函数fx的不定积分表示
斜率为fx的原函数对应的
一簇积分曲线.在同一点x0处
积分曲线簇的切线平行.
此曲线蔟可由Fx沿y轴上下平行移动而得到.积分曲线:函数fx原函数y Fx的图
形称为fx
的积分曲线.
不定积分的几何意义:fx的不定积分是一簇积分曲线Fx C.且在同一点x0处积分曲
线簇的切线互相平行.
例5设曲线通过点P1,茉莉花茶有什么功效
2,且其上任一点处的切线斜率等于这点横坐标的两倍,求此曲
线方程.解设曲线为y fx,依题意知
x2dy 2x,dx 2x, 2xdx x2 C,
2于是fx x C,
由f1 2 C 1,
所求曲线方程为y x 1.
提问:如何验证积分的结果是正确的?(结果求导必须是被积函数)
小结:
1.Fx为fx在I上的原函数,则fx在I上全体原函数Fx c为fx的不定积分,即2
fxdx Fx c
2.注意当积分号消失时常数c产生.
3.熟记积分公式,注意将被积函数恒等变形后用公式计算不定积分.
课后记:存在的问题不能正确理解几何意义;计算错误较多,找不军训的感想
对原函数,写掉积
分常数C.
(提问)判断下列结论是否正确
(不正确说明理由)
13dx 3x C.2xdx
3
515x C6 C.
4 1
x2 1x C.5 1
x lnx C.
6 5xdx 5xln5 C.
7 2exdx ex C.
8 2sinxdx cosx C.9 1
1 x2dx arctanx c arccotx C.
1ps魔术棒
0 c2xdx tanx C.
11 csc2xdx cotx C.
12 arcsinx C arccosx C.
13 cxtanxdx cx C.
12 cscxcotxdx cscx C.
感谢您的阅读,祝您生活愉快。