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发表: 4/28/2026 更新: 6/1/2026 字数: 0 字 时长: 0 分钟
常数∫kdx=kx+C
幂函数不定积分公式 ① a≠−1:∫xadx=1a+1xa+1+C; ② a=−1:∫x−1dx=ln|x|+C;
时∵x<0时,[ln(−x)]′=1x,∴∫1xdx=ln(−x)+C.时x>0时,(lnx)′=1x,∴∫1xdx=lnx+C.∴∫1xdx=ln|x|+C.
指数函数 ① a≠e:∫axdx=axlna+C; ② a=e:∫exdx=ex+C;
三角函数 ① ∫sinxdx=−cosx+C; ② ∫cosxdx=sinx+C; ③ ∫tanxdx=ln|secx|+C; ④ ∫cotxdx=ln|sinx|+C; ⑤ ⭐∫secxdx=ln|secx+tanx|+C; ⑥ ⭐∫cscxdx=ln|cscx−cotx|+C; ⑦ ∫sec2xdx=tanx+C; ⑧ ∫csc2xdx=−cotx+C; ⑨ ∫secxtanxdx=secx+C; ⑩ ∫cscxcotxdx=−cscx+C;
∫tanxdx=∫sinxcosxdx=∫−d(cosx)cosx=∫d(−ln|cosx|)=∫d(ln|secx|)=ln|secx|+C.
令∫secxdx=∫1cosxdx=∫cosxcos2xdx=∫dsinxcos2x=∫dsinx1−sin2x= 令 t=sinx∫11−t2dt=12∫(11+t+11−t)dt=12(∫11+td(1+t)−∫11−td(1−t))∫dsinx1−sin2x=12(ln|1+t|−ln|1−t|)+C=12ln|1+t1−t|+C=12ln|1+sinx1−sinx|+C=12ln|(1+sinx)21−sin2x|+C=ln|1+sinxcosx|+C=ln|secx+tanx|+C.
递推公式
In=∫secnxdx=secn−2xtanxn−1+n−2n−1In−2(n≥2)In=∫sinnxdx=−1nsinn−1xcosx+n−1nIn−2(n≥2)In=∫cosnxdx=1ncosn−1xsinx+n−1nIn−2(n≥2)
⑥令原式⑥ ∫dxx2−a2令tanϑ=x2−a2a,cosϑ=ax.⇒x2−a2=atanϑ,x=asecϑ.原式=∫1atanϑd(asecϑ)=∫cotϑdsecϑ=∫cotϑtanϑsecϑdϑ=∫secϑdϑ=ln|secϑ+tanϑ|+C=ln|xa+x2−a2a|+C=ln|x+x2−a2|+C.
图一 三角函数辅助图1
⑦令原式⑦ ∫dxx2+a2令cosϑ=ax2+a2,tanϑ=xa.⇒x2+a2=asecϑ,x=atanϑ.原式=∫1asecϑd(atanϑ)=∫cosϑdtanϑ=∫cosϑsec2ϑdϑ=∫secϑdϑ=ln|secϑ+tanϑ|+C=ln|x2+a2a+xa|+C=ln|x+x2+a2|+C.
图二 三角函数辅助图2
⑧令原式⑧ ∫a2−x2dx令cosϑ=a2−x2a,sinϑ=xa.⇒a2−x2=acosϑ,x=asinϑ.原式=a2∫cosϑd(sinϑ)=a2∫cos2ϑdϑ=a2∫cos2ϑ+12dϑ=a22(∫cos2ϑdϑ+∫dϑ)=a24sin2ϑ+a22ϑ+C=a22sinϑcosϑ+a22arcsinxa+C=a22arcsinxa+x2a2−x2+C.
图三 三角函数辅助图3
⑨由⑥得令⑨ ∫x2−a2dx由⑥ 得:∫x2−a2dx=a2∫tanϑd(secϑ)=a2∫tan2ϑsecϑdϑ令 t=∫tan2ϑsecϑdϑt=tanϑsecϑ−∫secϑd(tanϑ)=tanϑsecϑ−∫secϑ⋅sec2ϑdϑ=tanϑsecϑ−∫secϑ(1+tan2ϑ)dϑ=tanϑsecϑ−∫secϑdϑ−t.⇒t=12tanϑsecϑ−12ln|secϑ+tanϑ|+C=12a2xx2−a2−12ln|x+x2−a2|+C.∴∫x2−a2dx=a2t=12xx2−a2−a22ln|x+x2−a2|+C.
⑩由⑦得令⑩ ∫x2+a2dx由⑦ 得:∫x2+a2dx=a2∫secϑd(tanϑ)=a2∫sec3ϑdϑ令 t=∫sec3ϑdϑt=secϑtanϑ−∫tanϑd(secϑ)=secϑtanϑ−∫tan2ϑ⋅secϑdϑ=secϑtanϑ−∫(sec2ϑ−1)secϑdϑ=secϑtanϑ−t+∫secϑdϑ.⇒t=12secϑtanϑ+12ln|secϑ+tanϑ|+C=12a2xx2+a2+12ln|x+x2+a2|+C.∴∫x2+a2dx=a2t=12xx2+a2+a22ln|x+x2+a2|+C.
例例1.∫x(2x+1)2dx例例2.∫dxx2+2x+5例例3.∫dx2x−x2例例4.∫dxx(4+x)例例5.∫dxx2+x例例6.∫ex4+e2xdx例例7.∫dxxln2x
形如 令∫f[φ(x)]φ′(x)dx=∫f[φ(x)]d(φ(x))= 令 t=φ(x)∫f(t)dt=F(t)+C=F[φ(x)]+C.如令如:∫sin2xxdx=2∫sin2xd(x)= 令 t=x2∫sin2tdt=∫(1−cos2t)dt=t−∫cos2tdt=t−12sin2t+C=x−12sin2x+C.
例例1.∫tt+1dt例例2.∫t+1tdt例例3.∫dttt+1例例4.∫tt+1dt例例5.∫tt2+1dt例例6.∫dt(x2+1)3
形如 令∫f(x)dx= 令 x=ψ(t)∫f[ψ(t)]ψ′(t)dt=G(t)=G[ψ−1(x)]+C.
已知 (uv)′=u′v+uv′d(uv)=d(u)v+ud(v) 两边同时积分:uv=∫vdu+∫udv⇒∫udv=uv−∫vdu
例1.∫x2exdx
例2.∫xln2xdx
例3.∫xsin2xdx 例4.∫xtan2xdx
例5.∫xarctanxdx 例6.∫arcsinxdx
Case5. eax×{sinbxcosax dx
⭐例⭐例7.∫e2xcosxdx
解解:I=∫e2xcosxdx=∫e2xd(sinx)=e2xsinx−2∫sinxe2xdx=e2xsinx+2∫e2xd(cosx)=e2xsinx+2(e2xcosx−2∫cosxe2xdx)=e2xsinx+2e2xcosx−4I⇒I=15e2x(sinx+2cosx)+C.
Case6. 或为奇数∫secnx(或 cscnx)dx(n 为奇数)
例8.∫sec4xdx 例9.∫sec3xdx