定積分證明題方法總結(jié)
總結(jié)是事后對(duì)某一階段的學(xué)習(xí)或工作情況作加以回顧檢查并分析評(píng)價(jià)的書(shū)面材料，它可使零星的、膚淺的、表面的感性認(rèn)知上升到全面的、系統(tǒng)的、本質(zhì)的理性認(rèn)識(shí)上來(lái)，不如立即行動(dòng)起來(lái)寫(xiě)一份總結(jié)吧。那么你真的懂得怎么寫(xiě)總結(jié)嗎？以下是小編為大家整理的定積分證明題方法總結(jié)，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。
定積分證明題方法總結(jié)1
摘要:結(jié)合實(shí)例分析介紹了不定積分的四種基本計(jì)算方法。為使學(xué)生熟練掌握,靈活運(yùn)用積分方法,本文將高等數(shù)學(xué)中計(jì)算不定積分的常用方法,簡(jiǎn)單進(jìn)行了整理歸類。
關(guān)鍵詞:積分方法 第一類換元法第二類換元法 分部積分法 不定積分是高等數(shù)學(xué)中積分學(xué)的基礎(chǔ),對(duì)不定積分的理解與掌握的好壞直接影響到該課程的學(xué)習(xí)和掌握。熟練掌握不定積分的理論與運(yùn)算方法,不但能使學(xué)生進(jìn)一步鞏固前面所學(xué)的導(dǎo)數(shù)與微分的知識(shí),而且也將為學(xué)習(xí)定積分,微分方程等相關(guān)知識(shí)打好基礎(chǔ)。在高等數(shù)學(xué)中,函數(shù)的概念與定義與初等數(shù)學(xué)相比發(fā)生了很多的變化,從有限到無(wú)限,從確定到不確定,計(jì)算結(jié)果也可能不唯一,但計(jì)算方法與計(jì)算技巧顯得更加重要。這些都在不定積分的計(jì)算中體會(huì)的淋漓盡致。對(duì)不定積分的求解方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸類,不但使其計(jì)算方法條理清楚,而且有助于對(duì)不定積分概念的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,對(duì)學(xué)好積分具有一定的促進(jìn)作用。
1 直接積分法
直接積分法就是利用不定積分的定義,公式與積分基本性質(zhì)求不定積分的方法。直接積分法重要的是把被積函數(shù)通過(guò)代數(shù)或三角恒等式變形,變?yōu)榉e分表中能直接計(jì)算的公式,利用積分運(yùn)算法則,在逐項(xiàng)積分。
一、原函數(shù)與不定積分的概念
定義1.設(shè)f(x)是定義在某區(qū)間的已知函數(shù)，若存在函數(shù)F(x)，使得F(x)或dF
f(x)
(x)f(x)dx
,則稱F(x)為f(x)的一個(gè)原函數(shù)
定義2.函數(shù)
f(x)的全體原函數(shù)F(x)C叫做f(x)的不定積分，，記為:
f(x)dxF(x)C
f(x)叫做被積函數(shù) f(x)dx叫做被積表達(dá)式C叫做積分常數(shù)
“
其中
”叫做積分號(hào)
二、不定積分的性質(zhì)和基本積分公式
性質(zhì)1. 不定積分的導(dǎo)數(shù)等于被積函數(shù)，不定積分的微分等于被積表達(dá)式，即
f(x)dxf(x)；df(x)dxf(x)dx.
性質(zhì)2. 函數(shù)的導(dǎo)數(shù)或微分的不定積分等于該函數(shù)加上一個(gè)任意函數(shù)，即
f(x)dxf(x)C,
或df(x)f(x)C
性質(zhì)3. 非零的常數(shù)因子可以由積分號(hào)內(nèi)提出來(lái)，即
kf(x)dxkf(x)dx
(k0).
性質(zhì)4. 兩個(gè)函數(shù)的代數(shù)和的不定積分等于每個(gè)函數(shù)不定積分的代數(shù)和，即
f(x)g(x)dxf(x)dxg(x)dx
基本積分公式
(1)kdxkxC(k為常數(shù))
(2)xdx
1
1
x
1
C
(1)
1
(3)xlnxC
x
(4)exdxexC
(6)cosxdxsinxC (8)sec2xdxtanxC (10)secxtanxdxsecxC (12)secxdxlnsecxtanxC (14)(16)
11x
11x
2
(5)a
x
dx
a
x
lna
C
(7)sinxdxcosxC (9)csc2xdxcotxC
(11)
cscxcotxdxcscxC
(13)cscxdxlncscxcotxC (15)
1x
2
2
xarctanxC
xarcsinxC
xarcsinxC
三、換元積分法和分部積分法
定理1. 設(shè)(x)可導(dǎo)，并且f(u)duF(u)C. 則有
f[(x)](x)dxF(u)C
湊微分
f[(x)]d(x)
令u(x)
f(u)du
代回u(x)
F((x))C
該方法叫第一換元積分法(integration by substitution)，也稱湊微分法． 定理2.設(shè)x數(shù)F
(t)是可微函數(shù)且(t)0，若f((t))(t)具有原函
(t)，則
xt換元
fxdx
fttdt
積分
FtC
t
1
x
回代
1
FxC.
該方法叫第二換元積分法
定積分證明題方法總結(jié)2
一、不定積分的概念和性質(zhì)
若F(x)f(x)，則f(x)dxF(x)C， C為積分常數(shù)不可丟！
性質(zhì)1f(x)dxf(x)或 df(x)dxf(x)dx或
df(x)dxf(x) dx
性質(zhì)2F(x)dxF(x)C或dF(x)F(x)C
性質(zhì)3[f(x)g(x)]dx
或[f(x)g(x)]dx
二、基本積分公式或直接積分法
基本積分公式 f(x)dxg(x)dx g(x)dx；kf(x)dxkf(x)dx. f(x)dx
kdxkxC
xxdx1x1C(為常數(shù)且1)1xdxlnxC ax
edxeCadxlnaC xx
cosxdxsinxCsinxdxcosxC
dxdx22tanxCsecxdxcsccos2xsin2xxdxcotxC
secxtanxdxsecxCcscxcotxdxcscxC
dxarctanxCarccotx
C（）1x2arcsinxC（arccosxC）
直接積分法：對(duì)被積函數(shù)作代數(shù)變形或三角變形，化成能直接套用基本積分公式。 代數(shù)變形主要是指因式分解、加減拆并等；三角變形主要是指三角恒等式。
三、換元積分法：
1.第一類換元法（湊微分法）
g(x)dxf((x))(x)dxf((x))d(x)
注 (1)常見(jiàn)湊微分：
u(x)f(u)du[F(u)C]u(x).
111dxd(axc), xdxd(x2c),2dc), dxd(ln|x|
c) a2x1dxd(arctanx)d(arccotxd(arcsinx)d(arccosx) 1+x2
(2)適用于被積函數(shù)為兩個(gè)函數(shù)相乘的情況：
若被積函數(shù)為一個(gè)函數(shù)，比如：e2xdxe2x1dx， 若被積函數(shù)多于兩個(gè)，比如：sinxcosx1sin4xdx，要分成兩類；
(3)一般選擇“簡(jiǎn)單”“熟悉”的那個(gè)函數(shù)寫(xiě)成(x)；
(4)若被積函數(shù)為三角函數(shù)偶次方，降次；奇次方，拆項(xiàng)；
2.第二類換元法
f(x)dxx(t)f((t))(t)dtf((t))(t)dtt1(x)G(t)Ct1(x) 常用代換類型:
(1) 對(duì)被積函數(shù)直接去根號(hào);
(2) 到代換x1; t
(3) 三角代換去根號(hào)
x
atantxasect、
xasint(orxacost)
f(xdx，t
f(xx，x
asect
f(xx，xasint
f(xx，xatant f(ax)dx，ta
x
f(xx，t
三、分部積分法：uvdxudvuvvduuvuvdx.
注 (1)u的選取原則：按“ 反對(duì)冪三指” 的順序，誰(shuí)在前誰(shuí)為u，后面的為v;
(2)uvdx要比uvdx容易計(jì)算；
(3)適用于兩個(gè)異名函數(shù)相乘的情況，若被積函數(shù)只有一個(gè)，比如：
arcsinx1dx，
u
v
(4)多次使用分部積分法： uu求導(dǎo) vv積分（t；
定積分證明題方法總結(jié)3
1、原函數(shù)存在定理
●定理如果函數(shù)f(x)在區(qū)間I上連續(xù)，那么在區(qū)間I上存在可導(dǎo)函數(shù)F(x)，使對(duì)任一x∈I都有F’(x)=f(x);簡(jiǎn)單的說(shuō)連續(xù)函數(shù)一定有原函數(shù)。
●分部積分法
如果被積函數(shù)是冪函數(shù)和正余弦或冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的乘積，就可以考慮用分部積分法，并設(shè)冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)為u，這樣用一次分部積分法就可以使冪函數(shù)的冪降低一次。如果被積函數(shù)是冪函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)或冪函數(shù)和反三角函數(shù)的乘積，就可設(shè)對(duì)數(shù)和反三角函數(shù)為u。
2、對(duì)于初等函數(shù)來(lái)說(shuō)，在其定義區(qū)間上，它的原函數(shù)一定存在，但原函數(shù)不一定都是初等函數(shù)。
定積分
1、定積分解決的典型問(wèn)題
(1)曲邊梯形的面積(2)變速直線運(yùn)動(dòng)的.路程
2、函數(shù)可積的充分條件
●定理設(shè)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù)，則f(x)在區(qū)間[a,b]上可積，即連續(xù)=>可積。
●定理設(shè)f(x)在區(qū)間[a,b]上有界，且只有有限個(gè)間斷點(diǎn)，則f(x)在區(qū)間[a,b]上可積。
3、定積分的若干重要性質(zhì)
●性質(zhì)如果在區(qū)間[a,b]上f(x)≥0則∫abf(x)dx≥0。
●推論如果在區(qū)間[a,b]上f(x)≤g(x)則∫abf(x)dx≤∫abg(x)dx。
●推論|∫abf(x)dx|≤∫ab|f(x)|dx。
●性質(zhì)設(shè)M及m分別是函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的最大值和最小值，則m(b-a)≤∫abf(x)dx≤M(b-a),該性質(zhì)說(shuō)明由被積函數(shù)在積分區(qū)間上的最大值及最小值可以估計(jì)積分值的大致范圍。
●性質(zhì)(定積分中值定理)如果函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù)，則在積分區(qū)間[a,b]上至少存在一個(gè)點(diǎn)，使下式成立：∫abf(x)dx=f()(b-a)。
4、關(guān)于廣義積分
設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上除點(diǎn)c(a
定積分的應(yīng)用
1、求平面圖形的面積(曲線圍成的面積)
●直角坐標(biāo)系下(含參數(shù)與不含參數(shù))
●極坐標(biāo)系下(r,θ,x=rcosθ,y=rsinθ)(扇形面積公式S=R2θ/2)
●旋轉(zhuǎn)體體積(由連續(xù)曲線、直線及坐標(biāo)軸所圍成的面積繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)而成)(且體積V=∫abπ[f(x)]2dx，其中f(x)指曲線的方程)
●平行截面面積為已知的立體體積(V=∫abA(x)dx,其中A(x)為截面面積)
●功、水壓力、引力
●函數(shù)的平均值(平均值y=1/(b-a)*∫abf(x)dx)
定積分證明題方法總結(jié)4
一、不定積分計(jì)算方法
1.湊微分法
2.裂項(xiàng)法
3.變量代換法
1)三角代換
2)根冪代換
3)倒代換
4.配方后積分
5.有理化
6.和差化積法
7.分部積分法（反、對(duì)、冪、指、三）
8.降冪法
二、定積分的計(jì)算方法
1.利用函數(shù)奇偶性
2.利用函數(shù)周期性
3. 參考不定積分計(jì)算方法
三、定積分與極限
1.積和式極限
2.利用積分中值定理或微分中值定理求極限
3.洛必達(dá)法則
4.等價(jià)無(wú)窮小
四、定積分的估值及其不等式的應(yīng)用
1.不計(jì)算積分，比較積分值的大小
1)比較定理：若在同一區(qū)間[a,b]上，總有
f(x)>=g(x),則>= ()dx
2)利用被積函數(shù)所滿足的不等式比較之a(chǎn))
b)當(dāng)0 2.估計(jì)具體函數(shù)定積分的值 積分估值定理：設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù)，且其最大值為M，最小值為m則 M(b-a)<= <=M(b-a) 3.具體函數(shù)的定積分不等式證法 1)積分估值定理 2)放縮法 3)柯西積分不等式 ≤ % 4.抽象函數(shù)的定積分不等式的證法 1)拉格朗日中值定理和導(dǎo)數(shù)的有界性 2)積分中值定理 3)常數(shù)變易法 4)利用泰勒公式展開(kāi)法 五、變限積分的導(dǎo)數(shù)方法 1、經(jīng)驗(yàn)總結(jié) (1)定積分的定義：分割—近似代替—求和—取極限 (2)定積分幾何意義： �、賔(x)dx(f(x)0)表示y=f(x)與x軸，x=a,x=b所圍成曲邊梯形的面積ab �、趂(x)dx(f(x)0)表示y=f(x)與x軸，x=a,x=b所圍成曲邊梯形的面積的相a 反數(shù) (3)定積分的基本性質(zhì)： ①kf(x)dx=kf(x)dx aabb �、赱f1(x)f2(x)]dx=f1(x)dxf2(x)dx aaa �、踗(x)dx=f(x)dx+f(x)dx aac (4)求定積分的方法：baf(x)dx=limf(i)xi ni=1nbbbbbcb �、俣x法：分割—近似代替—求和—取極限②利用定積分幾何意義 ’③微積分基本公式f(x)F(b)-F(a),其中F（x）=f(x) ba 一、原函數(shù) 定義1 如果對(duì)任一xI，都有 F(x)f(x) 或 dF(x)f(x)dx 則稱F(x)為f(x)在區(qū)間I 上的原函數(shù)。 例如：(sinx)cosx，即sinx是cosx的原函數(shù)。 [ln(xx2) 原函數(shù)存在定理：如果函數(shù)f(x)在區(qū)間I 上連續(xù)，則f(x)在區(qū)間I 上一定有原函數(shù)，即存在區(qū)間I 上的可導(dǎo)函數(shù)F(x)，使得對(duì)任一xI，有F(x)f(x)。 注1：如果f(x)有一個(gè)原函數(shù)，則f(x)就有無(wú)窮多個(gè)原函數(shù)。 設(shè)F(x)是f(x)的原函數(shù)，則[F(x)C]f(x)，即F(x)C也為f(x)的原函數(shù)，其中C為任意常數(shù)。 注2：如果F(x)與G(x)都為f(x)在區(qū)間I 上的原函數(shù)，則F(x)與G(x)之差為常數(shù)，即F(x)G(x)C（C為常數(shù)） 注3：如果F(x)為f(x)在區(qū)間I 上的一個(gè)原函數(shù)，則F(x)C（C為任意常數(shù)）可表達(dá)f(x)的任意一個(gè)原函數(shù)。 1x2，即ln(xx2)是1x2的原函數(shù)。 二、不定積分 定義2 在區(qū)間I上，f(x)的帶有任意常數(shù)項(xiàng)的原函數(shù)，成為f(x)在區(qū)間I上的不定積分，記為f(x)dx。 如果F(x)為f(x)的一個(gè)原函數(shù)，則 f(x)dxF(x)C，（C為任意常數(shù)） 三、不定積分的幾何意義 圖 5—1 設(shè)F(x)是f(x)的一個(gè)原函數(shù)，則yF(x)在平面上表示一條曲線，稱它為f(x)f(x)的不定積分表示一族積分曲線，它們是由f(x)的某一條積分曲線沿著y軸方向作任意平行移動(dòng)而產(chǎn)生的所有積分曲線組成的．顯然，族中的每一條積分曲線在具有同一橫坐標(biāo)x的點(diǎn)處有互相平行的切線，其斜率都等于f(x)． 在求原函數(shù)的具體問(wèn)題中，往往先求出原函數(shù)的一般表達(dá)式y(tǒng)F(x)C，再?gòu)闹写_定一個(gè)滿足條件 y(x0)y0 (稱為初始條件)的原函數(shù)yy(x)．從幾何上講，就是從積分曲線族中找出一條通過(guò)點(diǎn)(x0,y0)的積分曲線． 四、不定積分的性質(zhì)（線性性質(zhì)） [f(x)g(x)]dxf(x)dxg(x)dx k為非零常數(shù)） kf(x)dxkf(x)dx（ 五、基本積分表 ∫ a dx = ax + C，a和C都是常數(shù) ∫ x^a dx = [x^(a + 1)]/(a + 1) + C，其中a為常數(shù)且 a ≠ -1 ∫ 1/x dx = ln|x| + C ∫ a^x dx = (1/lna)a^x + C，其中a > 0 且 a ≠ 1 ∫ e^x dx = e^x + C ∫ cosx dx = sinx + C ∫ sinx dx = - cosx + C ∫ cotx dx = ln|sinx| + C = - ln|cscx| + C ∫ tanx dx = - ln|cosx| + C = ln|secx| + C ∫ secx dx =ln|cot(x/2)| + C = (1/2)ln|(1 + sinx)/(1 - sinx)| + C = - ln|secx - tanx| + C = ln|secx + tanx| + C ∫ cscx dx = ln|tan(x/2)| + C = (1/2)ln|(1 - cosx)/(1 + cosx)| + C = - ln|cscx + cotx| + C = ln|cscx - cotx| + C ∫ sec^2(x) dx = tanx + C ∫ csc^2(x) dx = - cotx + C ∫ secxtanx dx = secx + C ∫ cscxcotx dx = - cscx + C ∫ dx/(a^2 + x^2) = (1/a)arctan(x/a) + C ∫ dx/√(a^2 - x^2) = arcsin(x/a) + C ∫ dx/√(x^2 + a^2) = ln|x + √(x^2 + a^2)| + C ∫ dx/√(x^2 - a^2) = ln|x + √(x^2 - a^2)| + C ∫ √(x^2 - a^2) dx = (x/2)√(x^2 - a^2) - (a^2/2)ln|x + √(x^2 - a^2)| + C ∫ √(x^2 + a^2) dx = (x/2)√(x^2 + a^2) + (a^2/2)ln|x + √(x^2 + a^2)| + C ∫ √(a^2 - x^2) dx = (x/2)√(a^2 - x^2) + (a^2/2)arcsin(x/a) + C 六、第一換元法（湊微分） 設(shè)F(u)為f(u)的原函數(shù)，即F(u)f(u) 或 f(u)duF(u)C 如果 u(x)，且(x)可微，則 dF[(x)]F(u)(x)f(u)(x)f[(x)](x) dx 即F[(x)]為f[(x)](x)的原函數(shù)，或 f[(x)](x)dxF[(x)]C[F(u)C]u(x)[f(u)du]因此有 定理1 設(shè)F(u)為f(u)的原函數(shù)，u(x)可微，則 f[(x)](x)dx[f(u)du] 公式(2-1)稱為第一類換元積分公式。 u(x)u(x) (2-1) f[(x)](x)dxf[(x)]d(x)[f(u)du]u(x) 1f(axb)d(axb)1[f(u)du]f(axb)dxuaxb 【定積分證明題方法總結(jié)】相關(guān)文章： 積分兌換垃圾分類方案（通用5篇）05-25 積分兌換垃圾分類方案（精選5篇）05-23 生活垃圾分類積分兌方案（通用5篇）05-25 防疫經(jīng)驗(yàn)方法總結(jié)（通用11篇）06-02 工作總結(jié)的寫(xiě)作技巧與方法 -范文01-01 情定七夕 讓愛(ài)彌漫在TA身邊_情人節(jié)祝福短信 -祝福01-01 家校協(xié)同進(jìn)行家校共育的方法總結(jié)（精選5篇）06-03 申報(bào)職稱自我評(píng)價(jià)寫(xiě)作方法 -范文01-01 畢業(yè)論文積累資料的方法 -論文01-01定積分證明題方法總結(jié)5