标题 | 探究不定积分的计算方法 |
范文 | 丁倩倩 【摘要】本文通过对不定积分的研究,提出了求几种计算不定积分的新方法.在知道一个函数的微分或者导数的情况下,将这个函数“复原”出来,对不定积分的教学有着一定的启发作用,通过不定积分教学过程中的研究和学习,现总结几种不定积分的教学计算方法. 【关键词】不定积分;导数;微分 【基金资助】国家自然科学基金项目资助项目(11761023),贵州省普通高等学校科技拔尖人才支持计划(黔教合KY字[2017]81). 一、引 言 众所周知,高等数学的学习对理工专业的学生来说有着极其重要的作用,因此,高等数学教学的研究非常重要.而互为逆运算的微分学与积分学是高等数学的重要内容.不定积分的计算在理工类专业中的应用十分广泛,因此,掌握不定积分的计算方法,对学生的学习具有重要作用,原函数与不定积分的关系和定义告诉我们,在熟练掌握微分公式的情况下,应当充分关注“被积函数f(x)是由哪个函数得来的”这一基本事实.我们在教学时就告诉学生:求不定积分的过程,就是用函数求导的结果去寻找原来的函数.而积分学的教学通常是在我们讲授微分学的基础上继续授课,因此,并且通过微分学的知识储备,我们对不定积分的计算方法予以研究,并且通过对不定积分的深度研究学习,总结了以下几种情况下的学习心得并举例说明. 二、不定积分的计算方法 当连续函数的原函数均为初等函数时,可用以上四种方法求解.有理函数的原函数也是初等函数,那么在学习和授课过程中,我们是如何求出其不定积分的呢?下面就以例2为例,说明有理函数的积分计算方法. (五)有理函数的积分 解(二) 记I=∫x-1x2-2x+2dx=∫x-1(x-1)2+1dx,令x-1=t,则I=∫tt2+1dt=12ln(1+t2)+C=12ln(x2-2x+2)+C. 由此,可总结出当求有理函数的原函数时,首先,应该将假分式化为整式加真分式,其次,对真分式的分母因式分解,则不定积分即可求出,对比解(一)和解(二)的解法可以看出,按照有理函数的求解不定积分的计算方法十分复杂,因此,做有理函数积分的求解时,应优先考虑方法(一)-(四).那么求解含有三角函数的有理式R(sinx,cosx)的积分时,我们是否可以通过转化为有理式来进行积分呢?可用的方法有万能公式法,主要针对被积函数含有sin2x,cos2x,sinxcosx这三種形式下的有理式,令tanx=t即可直接转化为有理函数的积分,其他情况下,则仍需首先考虑方法(一)-(四). (六)可化为有理函数的积分 例5 ∫sinxcosx1+sin2xdx=12∫d(sin2x)1+sin2x=12ln(1+sin2x)+C. 【参考文献】 [1]华东师范大学数学系.数学分析(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2010(6). |
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