f(X)=a^x+2分之1^X?

换元积分法有两类,前面老黄已经介绍了第一,这里要继续分析第二换元积分法。

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不论是第一换元积分法,还是第二换元积分法,它都是基于下面这个定理的:

这个定理理解起来相当。我们通常都是通过练习来理解掌握它的。这里有一个很讨厌的问题 ,就算你理解掌握了第一换元法,却依然很难理解第二换元法。甚至当你通过例题和练习,把第二换元法掌握起来了,回过头来再理解这个定理,依然会觉得云里雾里,不知所云。你知道这是为什么吗?

其实运用时和定理中的x和u是互换的。就是你把定理中关于第二换元法部分的“x”和"u"全部对调过来,应该就会明白了。方法老黄已经告诉你了,理解主要还是内在的东西,老黄就帮不了你了。下面我们先来证明这个定理的第二换元法部分。

证:若φ’(x)≠0, x∈[a,b],则x=φ^(-1)(u),且dx/du=1/(φ'(x)), 【如果内函数的导数非0,那么它的反函数就可导,而的是原函数导数的倒数】

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不论如何,还是通过例题来学习更好理解。

它其实也是一个积分公式,限定a>0,主要是为了避免负数带来的麻烦,而如果a=0,问题本质就发生改变了。通过观察,可以发现,这个根式中,底数如果可以通过换元,利用1-(sinx)^2=(cosx)^2,就会简便得多。说干就干!

解:令x=asinu, |u|≤π/2,【这个取值范围有两点作用,一是使x单调,因此才会有反函数;二是保证换元函数x的值域,就是原被积函数的定义域。你瞧,这里的x和u是不是和定理中的x,u是互相调换的】

原积分=a^2*∫(cosu)^2du=a^2/2*(u+sinucosu)+C【余弦平方的不定积分是一个常用的积分公式的,一定要把它记起来,否则手撕很麻烦,得到的结果形式会有不同】

=a^2/2*(u+sinu√(1-(sinu)^2))+C【把结果写成只含有正弦而不含有余弦的形式,这样代入u关于x的表达式时,才可以直接得到关于x的函数】

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下面再继续分享一道练习题。是练习题,自然是要你自己完成的了。

原积分=∫sectdt=ln|sect+tant|+C1【正割函数的积分公式也要记牢,否则会很难办。这里用C1,是因为后面这个常数还会有其它部分加入】

=ln|sect+√((sect)^2 t-1)|+C1【化为只含有正割函数的形式因为这样替入t的表达式时,可以直接得到关于x的函数】

最后利用了商的对数公式,等于对数的差,而后面的-lna被合并进了C中。

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你学会了吗?还不会也不要紧,继续关注老黄的作品,下面还有好几个关于这方面内容,都是帮助大家理解这个知识的作品。

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