用换元法求不定积分 ∫(根号下4+x^2)dx
∫(4+x^2)^(1/2)dx
=∫(1+(x/2)^(1/2)d(x/2) t=x/2
=∫(1+t^2)^(1/2)dt
=∫(1+(tana)^2)^(1/2)d(tana)
=∫cosa(1+tanatana)da
=∫(1/cosa)da
=2∫1/[1-tan(a/2)^2]d(tana/2)
=ln(tan(a/2)+1)-ln(tan(a/2)-1)+C
=ln(x+(x^2+4))+C
换元法是指引入一个或几个新的变量代替原来的某些变量(或代数式),对新的变量求出结果之后,返回去求原变量的结果.换元法通过引入新的元素将分散的条件联系起来,或者把隐含的条件显示出来,或者把条件与结论联系起来,或者变为熟悉的问题.其理论根据是等量代换。
扩展资料:
应用于去根号,或者变换为三角形式易求时,主要利用已知代数式中与三角知识中有某点联系进行换元。如求函数y=√1-x^2的值域时,若x∈[-1,1],设x=sin α ,sinα∈[-1,1 ],问题变成了熟悉的求三角函数值域。
其中主要应该是发现值域的联系,又有去根号的需要。如变量x、y适合条件x^2+y^2 =r^2(r>0)时,则可作三角代换x=rcosθ、y=rsinθ化为三角问题。
我们使用换元法时,要遵循有利于运算、有利于标准化的原则,换元后要注重新变量范围的选取,一定要使新变量取值范围对应于原变量的取值范围,不能缩小也不能扩大。如上几例中的t>0和sinα∈[-1,1 ]。
可以先观察算式,可发现这种需换元法之算式中总含有相同的式子,然后把它们用一个字母替换,推演出答案,然后若在答案中有此字母,即将该式带入其中,遂可算出。
参考资料来源:百度百科——换元法
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