首页 > 自考资讯 > 自考资讯

不定积分的经典练习,如何求(secx)^3的原函数?

2024-10-09

其实不定积分的经典练习,如何求(secx)^3的原函数?的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解,因此呢,今天小编就来为大家分享不定积分的经典练习,如何求(secx)^3的原函数?的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!

至少有三种方法可以找到正割立方的本原函数。最简单的方法当然是直接使用公式。正整数次方正割的不定积分有一个公式。

课本上提供的是递推公式,即把原来的不定积分以In的形式记录下来。 n 是正割的指数。 In 可以递归推导为I_(n-2),即每次递归将指数减2。最后可以得到1 的不定积分或者secx 的不定积分,然后用1 的原函数就是x +C 或secx 的原函数为ln|secx+tanx|+C,即可得到(secx)^3 的原函数。

这个递归公式是:

In=tanx(secx)^(n-2)/(n-1)+(n-2)/(n-1)*I_(n-2)dx,n1。

这里n=3,所以我们得到:

解1:原积分=tanxsecx/2+1/2*I1=tanxsecx/2+1/2*ln|secx+tanx|+C。

这里还有一个问题,或者说有两个问题,是同一个问题的两种情况。首先,当n很大时,你很难通过逐步递归得到原始函数。例如,当n=13时,你可以尝试一下,看看它的递归工程有多大。即使当n=99999时,我相信解决它的难度也可以与“愚公移山”相媲美。

这时候我们需要一个公式的最终形式,而不仅仅是课本上提供的导数公式。别着急,老黄已经给你推导出这个公式了。公式需要根据n的奇偶性进行分类讨论,如下:

老黄顺便推导了余割的正整数次方的不定积分公式。因此,我们提供了第二种解决方案,即直接利用其最终的公式形式得到:

解二:原积分=(ln|secx+tanx|)/2+tanx/2*(i=1)((2-2i)(secx)^(3-2i)/(3-2i) +C。

不定积分的经典练习,如何求(secx)^3的原函数?

当n太大时,直接以公式的形式给出答案即可。如果需要扩展,就交给计算机程序来完成即可。当然,这里的n=3比较小,我们可以很容易地对其进行扩展,结果与解1一致。

当n比较小时,我们不一定需要直接使用公式。因为直接用公式对于学习并不是特别有利。我们可以用手把这个不定积分拆开,相当于探索了公式的推导过程。

解法3:(secx)^3dx=secxdtanx【根据dtanx=(secx)^2dx计算微分】

=secxtanx-tanxdsecx [使用分部积分公式]

=secxtanx-(tanx)^2secxdx【根据dsecx=secxtanxdx】

=secxtanx-((secx)^2-1)secxdx【根据(secx)^2-1=(tanx)^2】

=secxtanx-((secx)^3-secx)dx 【利用乘法分配律,说得这么详细有点不礼貌】

=secxtanx-(secx)^3dx+secxdx【利用不定积分的线性法则】

=secxtanx-(secx)^3dx+ln|secx+tanx|+C1 【使用正割积分公式】

原积分=tanxsecx/2+1/2*ln|secx+tanx|+C。 【移动项,合并相似项,将系数改为1】

用户评论

长裙绿衣

终于找到这个题了!我这辈子都忘不了高数老师在课堂上讲这道题的时候一脸严肃的样子

猜你喜欢