上一节中三角函数求不定积分 缩分母技巧,主要总结了求三角函数不定积分的缩分母技巧,今天主要总结三角函数中的凑微分技巧。
(总结内容来自于哔哩哔哩up主考研竞赛凯哥)
一、若R(sinx,-cosx)=-R(sinx,cosx),则想办法将cosx凑到d后面,形成dsinx,后面则将 sinx看作整体,令sinx为t,则该积分转化为关于t的有理函数积分。
例题(1)
根据刚刚的总结(其实只是看起来复杂一点,通俗理解呢,就是将cosx看作是一个整体,然后假设变为-cosx,那么整个式子也会变为原来的相反数。),本题cosx次数为一次,且只有一项,那么符合总结条件,那么这时为了凑微分,分子分母同时乘以cosx,将分子上的cosx和dx凑成dsinx。这时d后面的sinx是一个整体,并且要以此为重,所以将原式中的cos²x转化为1-sin²x。
转化为有理函数的积分后,根据通常的做法,一定也可以解出来。
但是通过观察,分母的两项正好加起来为1,妙!
例题(2)
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-620931.html
本题分子,cosx都是奇数次,所以符合条件。将一个cosx提出来,然后凑微分,形成dsinx,将dsinx看作是一一个整体,换元。转化为有理函数积分后,主要解决上面👆的问题。
二、若R(-sinx,cosx)=-R(sinx,cosx),则可将sinx凑到d后面,形成-dcosx,和上面👆情况本质相同。
例题(3)
这个题目和例题(1)很相似。
例题(4)
很明显,这个题目是分子中的sinx,所以,为了凑微分 ,分子分母同时乘以sinx,凑微分,换元,变成典型的有理函数积分。
不过我们可以先观察题目,分母下面两个二次函数相乘,且最高次系数互为相反数。所以,如果这两项加起来呢?最高次消了。不妨试一试,-t²+1+t²+4t+4=4t+5,恰好是分子!
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以上就是解题过程了!
写给自己要注意的:
附上我的错题:
练习册上的错题,因为dx中的x和括号内的3-x²次数不相同,所以不能用凑微分法乱凑啊!正确的做法应该是展开。(昨天整理的题目中含有了)
三、若R(-sinx,-cosx)=R(sinx,cosx),则想办法制造出sec²x dx 凑成dtanx,再将tanx看做是一个整体,令为t即可。我们有时候很喜欢分子分母同时除以cos²x,使得分子出现sec²x,就是这个原因!
例题(5)
令cosx变为-cosx,则原式不变,这时可以分子分母同时除以cos²x。
例题(6)
通过例题(5)和例题(6),分子都是多项式。想到了之前缩分母技巧,不过那都是对于1+cosx和1+sinx而言的,而这两道题目中,都不是一次的,都是二次的。可以往这个方面想。
例题(7)
以上的技巧多用于分母之中,一下补充对于sinⁿxcosxm的积分
补充:
①若m、n中至少有一个奇数时:
例题(8)
例题(9)
当m、n同时都为奇数时:
例题(10)
②若m、n均为偶数,则使用二倍角公式降幂
例题(11)
到了这里,关于三角函数不定积分(三)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!