教学目的及基本要求 : 1. 掌握不定积分的概念 , 熟练掌握基本初等函数的...
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教学目的及基本要求 :
1. 掌握不定积分的概念 , 熟练掌握基本初等函数的
不定积分 .
2. 掌握不定积分的性质 .
重点与难点: 概念及性质 。
课时: 4 学时
第五章不定积分
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§5.1 不定积分的概念
5.1.1 原函数与不定积分的概念定义 1 :设函数
)(xf 在区间 I 有定义,存在函数 ,若 )(xF )()(, ' xfxFIx 有
则称函数 是 在区间 I 的一个原)(xF )(xf
函数,或简称 )(xF 是 )(xf 的原函数 .
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例如: .cossin,cos)(sin, ' 的原函数是即 xxxxRx
.3,3)'(, 2323 的原函数是即 xxxxRx
.3,3)(,, 232'3 的原函数是即 xcxxcxRcRx
说明:若函数 )(xf 存在原函数 )(xF 则这个原函数
)(xF 加上任意一个常数 c ,即 cxF )( 也是函数
)(xf 的原函数, 于是,一个函数存在原函数,
那么它必有无限多个原函数 .
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原函数存在定理
如果函数 在区间 内连续,那么在区间 I 内存在可导函数
)(xf
Ix )()(' xfxF 使 ,都有注解 ① 连续函数一定有原函数 .
② 原函数不唯一③
F(x)
I
一个函数的无限多个原函数彼此仅相差一个
常数 .
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定义 2 :函数
)(xf cxF )(的所有的原函数 )( Rc
称为函数 )(xf 的不定积分,表为
cxFdxxf )()( ))()(( ' xfxF
其中 )(xf 称为被积函数, dxxf )( c 称为积分常数 .
任意常数
积分号
被积函数
CxFdxxf )()(被积表达式
积分变量
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例 1 求 dxx1
当 时,0xx
x1
)'(ln ,
是 在 内的一个原函数 xlnx
1
),0( 即在
),0(
内 Cxdxx
ln1
0x , 是 在 内的一个原函数 )ln( x
x
1
即在
)0,(
内 Cxdxx
)ln(1
当 时,xx
x1
)1(1
)]'[ln(
)0,(
1l ndx x C
x
解:
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性质1 [ ( ) ] ( )f x dx f x .
性质2 ( ) ( ) f x dx f x C .
性质 3 设函数 及 的原函数存在,则
dxxgdxxfdxxgxf )()()]()([
性质 4 设函数 的原函数存在, 为非零常数,则
)(xf )(xg
)(xf k
dxxfkdxxkf )()(
5.2 不定积分的性质
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基本积分表积分运算和微分运算是互逆的,因此可以根据求导公式得出积分公式 .
kCkxkdx ()1( 是常数 );
);1(1
)2(1
Cx
dxx
;ln)3( Cxx
dx
dx
x211
)4( ;arctan Cx
dx
x21
1)5( ;arcsin Cx
xdxcos)6( ;sin Cx
xdxsin)7( ;cos Cx
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xdx
2cos)8( xdx2sec ;tan Cx
xdx
2sin)9( xdx2csc ;cot Cx
xdxx tansec)10( ;sec Cx
xdxxcotcsc)11( ;csc Cx
dxe x)12( ;Ce x
dxa x)13( ;ln
Ca
a x
shxdx)14( ;Cchx
chxdx)15( ;Cshx
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例 2 求 dxxe x )cos3(
解: xdxdxedxxe xx cos3)cos3(
Cxe x sin3
例3
求 dxxx
xx
)1(
12
2
解: dxxx
dxxx
xxdx
xx
xx
)1
1
1(
)1(
)1(
)1(
122
2
2
2
Cxxdxx
dxx
lnarctan1
1
12
例 4 求 xdx2tan
解: dxxxdx )1(sectan 22
Cxx tan
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例 5 求 dx
x
x
1
4
解
Cxxx
dxx
dxdxx
dxx
x
dxx
xxdx
x
xdx
x
x
arctan3
1
11
1)1(
1
1)1)(1(
1
11
1
3
22
22
2
22
2
4
2
4
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例 6 求 dxx
2sin2
解
Cxx
xdxdx
dxxdxx
)sin(2
1
cos2
1
)cos1(2
1
2sin2
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