★★(19)
?(1?x1?x?)dx 1?x1?x1?x1?x1?x1?x2????1?x1?x1?x21?x21?x2,应用公式(5)即可。
思路:注意到被积函数
解:(?1?x1?x1?)dx?2?dx?2arcsinx?C.
21?x1?x1?x1?cos2x★★(20)?1?cos2xdx
思路:注意到被积函数
1?cos2x1?cos2x112??secx?,则积分易得。 21?cos2x222cosx1?cos2x11tanx?xdx??sec2xdx??dx??C. 解:?1?cos2x222★2、设
?xf(x)dx?arccosx?C,求f(x)。
d[f(x)dx]?f(x)即可。 dx?知识点:考查不定积分(原函数)与被积函数的关系。 思路分析:直接利用不定积分的性质1:解:等式两边对x求导数得:
xf(x)??★3、设
11?x2,?f(x)??1x1?x2
f(x)的导函数为sinx,求f(x)的原函数全体。
知识点:仍为考查不定积分(原函数)与被积函数的关系。 思路分析:连续两次求不定积分即可。
解:由题意可知,f(x)?sinxdx??cosx?C1
所以
?f(x)的原函数全体为:?(?cosx?C1)dx??sinx?C1x?C2。
ex12xxx★4、证明函数e,eshx和echx都是的原函数
chx-shx2知识点:考查原函数(不定积分)与被积函数的关系。
思路分析:只需验证即可。
exd1dd?e2x,而[(e2x)]?[exshx]?[exchx]?e2x 解:Qchx?shxdx2dxdx★5、一曲线通过点(e2,3),且在任意点处的切线的斜率都等于该点的横坐标的倒数,求此曲线的方程。
5
知识点:属于第12章最简单的一阶线性微分方程的初值问题,实质仍为考查原函数(不定积分)与被积
函数的关系。
思路分析:求得曲线方程的一般式,然后将点的坐标带入方程确定具体的方程即可。 解:设曲线方程为y?f(x),由题意可知:
又点(e2d1[f(x)]?,?f(x)?ln|x|?C; dxx,3)在曲线上,适合方程,有3?ln(e2)?C,?C?1,
所以曲线的方程为
f(x)?ln|x|?1.
2★★6、一物体由静止开始运动,经t秒后的速度是3t(m/s),问:
(1) 在3秒后物体离开出发点的距离是多少? (2) 物体走完360米需要多少时间?
知识点:属于最简单的一阶线性微分方程的初值问题,实质仍为考查原函数(不定积分)与被积函数的
关系。
思路分析:求得物体的位移方程的一般式,然后将条件带入方程即可。 解:设物体的位移方程为:y?f(t),
则由速度和位移的关系可得:
d[f(t)]?3t2?f(t)?t3?C, dtf(0)?0,?C?0,?f(t)?t3。
又因为物体是由静止开始运动的,?(1)
3秒后物体离开出发点的距离为:f(3)?33?27米;
3(2)令t?360?t?3360秒。
习题4-2
★1、填空是下列等式成立。 知识点:练习简单的凑微分。
思路分析:根据微分运算凑齐系数即可。 解:(1)dx?111d(7x?3);(2)xdx??d(1?x2);(3)x3dx?d(3x4?2); 72121dx1dx1d(e2x);(5)?d(5ln|x|);(6)??d(3?5ln|x|);2x5x5
1dx1dx1(7)dt?2d(t);(8)?d(tan2x);(9)?d(arctan3x).223cos2x21?9xt(4)e2xdx?2、求下列不定积分。
知识点:(凑微分)第一换元积分法的练习。
思路分析:审题看看是否需要凑微分。直白的讲,凑微分其实就是看看积分表达式中,有没有成块的形
式作为一个整体变量,这种能够马上观察出来的功夫来自对微积分基本公式的熟练掌握。此外第二类换元法中的倒代换法对特定的题目也非常有效,这在课外例题中专门介绍!
★(1)
3te?dt
6
思路:凑微分。 解:edt?★(2)
?3t13t13ted(3t)?e?C 3?33?(3?5x)dx
3思路:凑微分。
311解:?(3?5x)dx???(3?5x)d(3?5x)??(3?5x)4?C
5201★(3)?3?2xdx
思路:凑微分。 解:
1111dx??d(3?2x)??ln|3?2x|?C. ?3?2x?23?2x2★(4)
?135?3xdx
思路:凑微分。
12?11111dx???3d(5?3x)???(5?3x)3d(5?3x)??(5?3x)3?C. 解:?335?3x325?3x★(5)
?(sinax?exb)dx
xx思路:凑微分。
1x1解:?(sinax?e)dx??sinaxd(ax)?b?ebd()??cosax?beb?C
aba★★(6)
xb?costtdt
12t思路:如果你能看到d(t)?dt,凑出d(t)易解。
解:
?costtdt?2?costd(t)?2sint?C
★(7)
102tanxsecxdx ?思路:凑微分。 解:tan★★(8)
?10xsec2xdx??tan10xd(tanx)?1tan11x?C. 11dx?xlnxlnlnx
思路:连续三次应用公式(3)凑微分即可。
7
解:
dxd(ln|x|)d(ln|lnx|)???xlnxlnlnx?lnxlnlnx?lnlnx?ln|lnlnx|?C
2tan1?x?★★(9)
xdx1?x2
思路:本题关键是能够看到xdx1?x2 是什么,是什么呢?就是d1?x2!这有一定难度!
解:tan1?x?2xdx1?x2??tan1?x2d1?x2??ln|cos1?x2|?C
★★(10)
dx?sinxcosx
思路:凑微分。 解:
方法一:倍角公式sin2x?2sinxcosx。
dx2dx??sinxcosx?sin2x??csc2xd2x?ln|csc2x?cot2x|?C
方法二:将被积函数凑出tanx的函数和tanx的导数。
dxcosx112?dx?secxdx??sinxcosx?sinxcos2x?tanx?tanxdtanx?ln|tanx|?C
方法三: 三角公式sinx?cosx?1,然后凑微分。
22dxsin2x?cos2xsinxcosxdcosxdsinx?dx?dx?dx????sinxcosx?sinxcosx?cosx?sinx?cosx?sinx
??ln|cosx|?ln|sinx|?C?ln|tanx|?C
★★(11)
dx?ex?e?x
。
dxexdxdexdex思路:凑微分:x?2x???x2xe?ee?11?e1?(ex)2dxexdxdex解:?x??2x???arctanex?C ?xx2e?ee?11?(e)★(12)
2xcos(x)dx ?思路:凑微分。 解:xcos(x)dx?★★(13)
?21122cosxdx?sinx2?C ?22?xdx2?3x2
8