凑微分法技巧
换元积分法和凑积分法区别?
换元积分法和凑积分法区别?
都是在不定积分里提到的解决不定积分的办法 第一类换元积分法也称凑微分法,适用于两个式子相乘的形式,是复合函数求导的逆运算 第二类换元积分法是变量代换法,主要有三角代换,根式代换和倒代换,适用于积分式中有根式的 第二换元法 是把被积函数里的积分变量x换成一个新的函数g(t) 同时把dx也换成[g(t)]dx 至于g(t)是怎么来的 有一定的规律,但也不是绝对的 通常也是把被积函数里的某部分设成t,再反解出xg(t)
凑微分法的优先顺序是什么?
三角函数 - 对数函数
在求一个函数的不定积分时,其实我们是在解决,已知函数的导数,求函数原型的问题。
而无论采用何种方法,理应是求得的结果,相同或者是恒等的。
凑微分法,复合函数或因数分解为和式,再分别积分,正好能被积出的。
凑微分法,当函数呈现为复合函数时,而复合函数又呈现简单的公式法特性时,先凑成微分形式,后正好能用公式法解的函数。
凑微分和微分是不是一个意思?
不是一个意思,凑微分意思是把题目通过整合凑成微分的样子,而微分也是可以直接进行计算的
定积分如果直接用凑微分法的话,上下限是不是要变?
凑微分虽然在教材里被叫做第一类换元法,但它和换元法(第二类换元法)有区别。所以定积分用凑微分法,不用变上下限
定积分的第一类换元积分法又叫凑微分法。可以同不定积分一样的方法进行凑微分,初学时复习一下微分公式,能熟练掌握凑微分。把不定积分求出来后用代入上限的值减去代入下限的值即可。
定积分的第二类换元要注意换元必换限。学习时继续巩固不定积分的第二类换元的方法:直接去根式换元,最小公倍数去根换元,三角代换换元,倒代换换元等。同样把不定积分求出来后用代入上限的值减去代入下限的值即可
不定积分凑元法?
把复合函数的微分法反过来用于求不定积分,利用中间变量的代换,得到复合函数的积分法,称为换元积分法,简称换元法,换元法通常分为两类:
第一类换元法:
设f(u)具有原函数F(U),即。
F#39(U)f(u),∫f(u)duF(U) C。
如果u是中间变量,uφ(x),且设φ(x)可微,那么,根据复合函数微分法有:
dF(φ(x))f(φ(x))φ#39(x)dx。
从而根据不定积分的定义就得:
∫f[φ(x)]φ#39(x)dxF[φ(x)] C[∫f(u)du] (uφ(x))。
于是有下述定理:
定理1:设f(u)具有原函数,uφ(x)可导,则有换元公式:
∫f[φ(x)]φ#39(x)dx[∫f(u)du] (uφ(x)) (1)。
将所求积分∫φ(x)dx表成∫f[φ(x)]φ#39(x)dx就是凑微分过程,然后就是换元,也就是将积分变量x换成u;最后是求原函数,实际上就是∫f[φ(x)]φ#39(x)dx不好求。
而∫f(u)du好求,所以先求出后一个不定积分;最后再将变量u换成x。当熟练掌握这一方法后,可以不必引入变量u。
由此定理可见,虽然∫f[φ(x)]φ#39(x)dx是一个整体的记号,但从形式上看,被积表达式中的dx也可当作变量x的微分来对待,从而微分来对待。
从而微分等式φ#39(x)dxdu可以方便地应用到被积表达式中来,我们在上节第一题目中已经这样用了,那里把积分∫F#39(x)dx,记作∫dF(x),就是按微分F#39(x)dxdF(x),把被积表达式F#39(x)dx。记作dF(x)
设要求∫g(x)dx,如果函数g(x)可以化为g(x)f[φ(x)]φ#39(x)的形式,那么:
∫g(x)dx∫f[φ(x)]φ#39(x)dx[∫f(u)du] (uφ(x))。
这样,函数g(x)的积分即转化为函数f(u)的积分,如果能求得f(u)的原函数,那么也就得到了g(x)的原函数。
第二类换元法:
上面介绍的第一类换元法是通过变量代换uφ(x),将积分∫f[φ(x)]φ#39(x)dx化为积分∫f(u)du。
下面将介绍的第二类换元法是,适当地选择变量代换xφ(t),将积分∫f(x)dx化为积分,∫f[φ(t)]φ#39(t)dt,这是另一种形式的变量代换,换元公式可表达为:
∫f(x)dx∫f[φ(t)]φ#39(t)dt。
这公式的成立是需要一定条件的,首先,等式右边的不定积分要存在,即∫f[φ(t)]φ#39(t)dt有原函数;其次,∫f[φ(t)]φ#39(t)dt求出后必须用xφ(t)的反函数tφ^(-1)(x)代回去。
为了保证这反函数存在而且是可导的,我们假定直接函数xφ(t)在t的某一个区间(这区间和所考虑的x的积分区间相对应)上是单调的,可导的,并且φ#39(t)0。
归纳上述,给出下面的定理:
定理2 设xφ(t)是单调的,可导的函数,并且φ#39(t)≠0.又设f[φ(t)]φ#39(t)具有原函数,则有换元公式。
∫f(x)dx{∫f[φ(t)]φ#39(t)dt} (tφ^(-1)(x))(2)。
其中φ^(-1)(x)是xφ(t)的反函数。
注意:与第一类换元积分法相反,第二类换元积分法就是由于积分∫f(x)dx不便计算,而改求∫f[φ(t)]φ#39(t)dt。关键是:如何选择变量替换。
扩展资料:
不定积分的4种积分方法:
1、凑微分法:把被积分式凑成某个函数的微分的积分方法。要求:熟练掌握基本积分公式。对于复杂式子可以将其分为两个部分,对复杂部分求导,结果与简单部分比较。
2、换元法:包括整体换元,部分换元。还可分三角函数换元,指数换元,对数换元,倒数换元等等。须灵活运用。注意:dx须求导。
3、分部积分法:利用两个相乘函数的微分公式,将所要求的积分转化为另外较为简单的函数的积分。注意:对u和v要适当选择。
4、有理函数积分法:
有理函数是指由两个多项式函数的商所表示的函数,由多项式的除法可知,假分式总能化为一个多项式与一个真分式之和