唐夢鑫，朱 華

（攀枝花學院，四川 攀枝花 617000）

1 引言

微積分學的創(chuàng)立極大地推動了數(shù)學的發(fā)展.過去很多用初等數(shù)學無法解決的問題,運用微積分,問題往往迎刃而解,顯示出微積分學的非凡威力.不定積分在微積分中占有至關重要的地位,而不定積分的計算對于大多數(shù)初學者來說是一個難點,筆者結(jié)合自身所學和實際所遇到的問題,將不定積分求解問題歸為五種類型,并舉例加以說明.

2 基本定義及性質(zhì)

2.1 若在某個區(qū)間I上,函數(shù)F（X）和f(x)滿足以下關系

則稱F(x)是f(x)在這個區(qū)間I上的一個原函數(shù).

2.2 函數(shù)f(x)的原函數(shù)全體稱為這個函數(shù)的不定積分,記作

3 五種類型的不定積分

3.1 簡單函數(shù)不定積分

直接用積分公式或者運算性質(zhì)求解不定積分,或者將被積函數(shù)經(jīng)過恒等變形 (三角變形,代數(shù)變形),代換(三角代換,整體代換,倒代換)后再利用積分公式或者運算性質(zhì)求解.

例1計算

解

3.2 有理函數(shù)不定積分

由代數(shù)學基本定理可知:每個次數(shù)≥1的有理系數(shù)多項式都能唯一的分解成不可約的有理系數(shù)多項式的乘積.在求復雜的有理函數(shù)不定積分時,可將復雜的不定積分分解成簡單的不定積分后再求解.

例2計算

解根據(jù)代數(shù)基本定理可將x2+3x-10分解成(x-2)(x+5)的形式.

解得:A=B=1.

3.3 無理函數(shù)不定積分

例3計算

解令,則有

由于

因此上述無理根式的不定積分也就轉(zhuǎn)化為以下三種類型之一:

當分別令 u=ktant，u=ksect，u=ksint后, 它們都轉(zhuǎn)化為三角有理式的不定積分.

例4

解被積函數(shù)的存在域為-∞＜x＜+∞,因此,令x=atant,并限制.從而

代入得

3.4 三角函數(shù)不定積分

對于三角函數(shù)不定積分的求解,最通用的方法就是萬能公式法,但由于萬能公式過于復雜,所以除非萬不得已一般不采用萬能公式.最常用的方法就是將其通過誘導公式恒等變形,再利用換元法,積分法進行求解.

例5計算

解

3.5 超越函數(shù)的不定積分

所謂的超越函數(shù)就是指:將三角函數(shù),反三角函數(shù),對數(shù)函數(shù),指數(shù)函數(shù)等初等函數(shù)中的一個或多個函數(shù)混合成一個函數(shù).在解超越函數(shù)不定積分時最基本的方法就是分部積分法,將一個超越函數(shù)不定積分分解成多個不定積分分別求解,再利用不定積分的線性性質(zhì)求和.

例6計算

解

4 總結(jié)

觀察對比以上五種類型的不定積分,我們可以發(fā)現(xiàn)它們都有共同點:無論是何種類型的不定積分,做何種變換,其目的都是將繁瑣的不定積分等價轉(zhuǎn)化成最簡單的不定積分,再套用公式求解.