(晉中師范高等專科學校,山西 晉中 030600)
不定積分是“數(shù)學分析”課程中一個重要內(nèi)容,是后續(xù)知識學習的基礎。因此,熟練掌握不定積分的計算方法是十分必要的。在不定積分教學中,發(fā)現(xiàn)學生在求解不定積分時感到困惑,不知選擇哪種方法。本文結合自己的教學經(jīng)驗,介紹幾種常用的方法。
直接積分法適用于一些較簡單的不定積分,被積函數(shù)經(jīng)過恒等變形后,利用基本積分公式和積分四則運算求出不定積分,這種方法需熟練掌握基本積分公式。
=tanx-cotx+C
=x-arctanx+C
(excosx+exsinx)+C.
(excosx+exsinx)+C.
因此,當被積函數(shù)一般為兩種不同類型的函數(shù)乘積時,首先考慮采用分部積分法求積分,例如上述常用于消去積分中的反三角函數(shù)和對數(shù)函數(shù)。
第一換元積分法(或稱湊微分法),是根據(jù)一元函數(shù)的一階微分不變性的原理,轉(zhuǎn)化成求不定積分法則。它的表達式:
=G(u)+C=G[φ(x)]+C
由例5知,當被積函數(shù)為sinmxcosnx時,拆開奇次冪去湊微分.但是n和m都是偶數(shù),需要用三角公式進行降冪,例如:
等.
第二換元積分法是通過變量代換(x=φ(t)),將原積分化為新變量的積分,從而化簡原積分,其積分過程為:
=F(t)+C=F[φ-1(x)]+C
其實利用第二換元積分法,關鍵是尋找x=φ(t),下面介紹幾種常用的代換:
1.三角代換,當被積函數(shù)含有:
以上介紹的是不定積分基本的常用的計算方法,適應性較廣。其實求解同一積分時,可能會有不同的解法,例如:
解法一:(可以采取第二換元法(三角代換))
解法二:(利用分部積分法)
故
+C
總之,無論采用哪種方法求解不定積分,最后都要把被積函數(shù)轉(zhuǎn)化為積分公式表中被積函數(shù)的形式。因此,大家一定要熟悉積分公式表中被積函數(shù)的形式。并在求解不定積分過程中要善于思考、聯(lián)想和總結,做到觸類旁通。