主要内容:
本題通過三角函數恒等變形和三角函數換元法兩種方法,介紹計算定積分∫dx/[√2 sin(x 1) cos(x 1)]的方法和步驟,并可以觀察出,同一個不定積分結果的表達式可以不唯一。
※.三角函數恒等變形法
I=∫dx/[√2 sin(x 1) cos(x 1)],
根據公式sin(x π/4)=sinxcosπ/4 cosxsinπ/4變形為:
I==∫dx/{√2 √2[sin(x 1)cosπ/4 cos(x 1)sinπ/4]}
=∫dx/[√2 √2sin(x 1 π/4)],以下提取公因數系數,
=(1/√2)∫dx/[1 sin(x 1 π/4)],以下根據sin^2x cosx^2=1變形為,
=(√2/2)∫dx/[sin(1/2)(x 1 π/4) cos(1/2)(x 1 π/4)]^2,
=(√2/2)∫dx/{√2sin[(1/2)(x 1 π/4) π/4]}^2
=(√2/4)∫dx/sin^2[(1/2)(x 1) 3π/8],以下根據公式cscx=1/sinx變形為,
=(√2/4)∫csc^2[(1/2)(x 1) 3π/8]dx,以下對微分微元dx進行變形,
=(√2/2)∫csc^2[(1/2)(x 1) 3π/8]d[(1/2)(x 1)],
以下有積分公式∫csc^2xdx=-cotx C變形得,
I =-(√2/2)cot[(1/2)(x 1) 3π/8] C。
※.三角函數換元法
設tan(1/2)(x 1)=t,則x=(2arctant-1),
同時由三角萬能公式有:
sin(x 1)=2t/(1 t^2),cos(x 1)=(1-t^2)/(1 t^2),
代入所求不定積分,則:
I=∫dx/√2 sin(x 1) cos(x 1),
=∫d[(2arctant-1)] /√2 2t/(1 t^2) (1-t^2)/(1 t^2),
=2∫[1/(1 t^2) ]dt /{[√2(1 t^2) 2t (1-t^2)]/ (1 t^2)},
=2∫dt /[√2(1 t^2) 2t (1-t^2)],
以下對分母進行關于t的二次函數變形為,
I =2∫dt /[(√2-1)(t √2 1)^2]
=2 (√2 1)∫dt /(t √2 1)^2,
以下根據不定積分公式∫dx/x^2=-1/x C計算得,
I =-2 (√2 1)[1/(t √2 1)] C,
代入t =tan(1/2)(x 1),即可計算出本題不定積分結果為,
I =-2 (√2 1){1/[tan(1/2)(x 1) √2 1)]} C.
更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!