文档介绍:1、 换元积分法
、第一换元法(凑微分法)
令,若已知,则有
其中是可微函数,是任意常数。
(1)、
具体应用为
=
(2)
、、均为常数,且。
例如:
(3)为常数,
(4)且;
(5)
(6)
(7)
(8)
(9),
在具体问题中,凑微分要根据被积函数的形式特点灵活运用,例如求时,应将凑成;求时,应将凑成;而求时,就不能照搬上述两种凑法,应将凑成,即。
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
解:
10、解:
11、
、第二换元法:
令,常用于被积函数含或等形式。
代换名称
被积函数含有
换元式
三
角
代
换
无
理
代
换
即
即
为的最小公倍数
。
注:上述代换的本质是去掉被积函数中的根号
1、被积函数中含一般根式
(1)
解:令
原式
(2)、 令
原式
(2)
解. 令
=
(3)
解. 方法一: 令,
=
方法二:
==
3(1) (2)
(3) (4)
解
(1)因被积表达式含有,故设,则,
于是
由可知,,所以
(2)为了去掉根式设,则
于是
由得,,所以
(3)为了去掉,设,则
于是
由可知于是
小结 从上面例子看出,进行三角换元后,得到的积分结果一般都是关于的三角函数式,用还原时,可以引进三角函数式或反三角函数的运算,也可以用“三角形法”进行还原计算,如图的常用的三种三角代换类型简图,根据简图,则很容易计算出其它的三角函数式。
例如图(2),设则可设直角三角形角的对边长为,邻边长为,故斜长为,从图中看出。
(4)方法一:用第二换元积分法
由于
,
设则于是
将代回,因此
方法二:用凑微分法
那么方法一和方法二的结果是否一致呢?检验如下:
3、
分析:对于被积函数含有的积分,一般不能做代换,而应将配平方,然后作变量代换,归结为含、的积分后再用第二换元法求解。
解 由于
设,则于是
根据材料上的补充公式(8),再将代回,所以
原积分
4、(1)(2)、
分析:。
(1)解:令
原式
(2)解:设,则于是
5、 (多重换元)
解:设则,于是
再设,则
原积分
将即代回,于是
2、分部积分法
设是可微函数,且或有原函数,则有分部积分公式:
或
当被积函数是两个函数的乘积形式时,如果用以前的方法都不易计算,则可考虑用分部积分法求解,用分部积分法求积分时首先要将被积函数凑成或的形式,这一步类似于凑微分,然后应用分部积分公式,或,再计算,即得到积分结果。显然,用分部积分法计算不定积分时,关键是如何恰当地选择谁做和的原则是:①根据容易求出;②要比原积分容易计算,实际中总结出一些常见的适用分部积分法求