對於A-level數學的Pure Math部分來說,難度最高也最複雜的部分應該就是積分了,很多同學在做積分的時候經常分不清什麼時候該用哪個公式,今天我們帶大家來一起總結一下。
一、基本公式
首先要知道積分法則是微分法則的逆運算,所以基本的公式如下:
這部分的公式全是由微分的公式倒推出來的,而且公式表上是沒有的,所以一定要記牢。
二、反鏈式法則
接下來是反鏈式法則(Reverse Chain Rule),也就是說,如果上面的基本公式中,x的位置被(ax+b)的形式替換,那麼我們把積分結果的式子中的x也整體替換成(ax+b),然後再除以a即可。
注意!這個只限定x被一個一次函數的式子(ax+b)替換,其他時候是不行的哦。
三、兩種嵌套形式
如果遇到分子是分母的微分,結果就是ln的表達式;如果式子中是函數的n次冪再乘函數的微分,結果是函數的n+1次冪之後再除以n+1。
這種嵌套形式有的同學在做題時可能看不出來,但其實沒關係,用代入法Substitution一樣能做出來。讓u=f(x)就可以。
四、代入積分法Substitution
請看一道例題:
代入法的關鍵是找到u,並把dx替換成du的表達式。
五、分部積分法Integration by Parts
分部積分法的關鍵是確定好表達式中哪部分是u,哪部分是dv/dx,這裡我們的原則是,u的部分做完微分之後要變得更簡單,dv/dx的部分我們要會做積分。這裡有一個小竅門,如果式子裡有lnx,那麼lnx是u;如果沒有,那麼x的n次冪是u。
六、裂項積分法(Partial Fraction)
對於複雜的分式,我們不能直接做積分,需要拆成好幾項。常見的三種情況如下:
拆成分式之後,就可以分別的做積分了。
除了基本公式之外,很多同學分不清什麼時候用代入法,什麼時候用分部法,這裡最後給大家一個訣竅:如果是相同類型函數(比如都是多項式函數或是三角函數)相乘除,那麼用代入積分法;如果是不同類型函數相乘(比如x和sinx;x和lnx),用分部積分法。
最後,祝大家都能在5月份的考試中超常發揮,勇奪A*!