湊微分法解常見函數的積分方法

2020-12-04 科技藝術生活

在求一個函數的不定積分時,其實我們是在解決,已知函數的導數,求函數原型的問題。

而無論採用何種方法,理應是求得的結果,相同或者是恆等的。

那麼,總結一下,在面對函數的不定積分時,如何求得呢?思路應該是按下步驟。

1. 公式法,常見的一元函數,或基本初等函數它的導數確定,也最常用,因此有公式。

2. 恆等變換之後,用公式法。那些一眼看,不在公式中的函數,但卻可以通過變形從而可以套用公式的函數。

3. 配項後用公式法。某些函數呢,湊成公式還缺某常數項,那配齊後再套公式。

4. 湊微分法,複合函數或因數分解為和式,再分別積分,正好能被積出的。

5. 湊微分法,當函數呈現為複合函數時,而複合函數又呈現簡單的公式法特性時,先湊成微分形式,後正好能用公式法解的函數。

6. 湊微分法,需要通過各種變換,才能按上述5種方法解的函數。

7. 第二換元法,第一換元法(湊微分法)無法解,或者挺麻煩時採用反函數積分的方法。

例:以下為一些常見的模型

題外話,

有一天,師傅告訴徒弟按他說的去幹活,徒弟照著做了,事情做的非常漂亮,然而,這個活該怎麼幹,師傅怎麼就知道結果,師傅是咋計算的,師傅並沒有說,原因是,這個過程很複雜,很麻煩,甚至講也講不清,說也說不明白,徒弟也聽不懂,那怎麼辦?乾脆告訴結果,讓徒弟去照做就是了。後來徒弟積累了大量的東西,那叫經驗。因為弟子愚鈍,師傅並沒有告訴方法。

後來有一天,徒弟突然開竅,根據經驗,推測計算方法,可行麼?走到這一步的時候,徒弟已經具備了師傅教導他方法的水平了,於是師傅告訴了他。

其實這個時候,無論師傅告不告訴他方法,他也會自己推出,這個過程叫,逆向分析。

同樣的,不定積分,正是核心方法,它不知道函數原型,但知道函數原型的導數,這個過程,我們理解為逆推,當然了,推出的結果有無數個,我們再驗證一下,求出唯一解,這個過程就算是真正的求出了函數原型了。

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