高等數(shù)學(xué)–求積分的一些方法(IV 湊微分法)

嗨咯各位朋友!鴿了太久,還記得我咩?
首先說聲抱歉,因為學(xué)業(yè)繁忙,所以就沒再寫下去了.(畢竟我對我的學(xué)業(yè)還是比較認(rèn)真的,不管是主修還是選修(′ . .? . `))
emmmmmm扯遠(yuǎn)了,還是進(jìn)入正題
引入
我們先來回顧一下,求

可能大家的反應(yīng)是:換元!
沒錯,這道題用換元法的確可以很快做出來。
但是,還有其他的解法,即湊微分法:(為了方便理解,我引入了中間量t,實際解題過程中我們沒有必要引入這個量)

好的我們來解讀上面的過程:
首先我們湊了微分,關(guān)注這個dx是如何變成d(2x)的
在前面學(xué)導(dǎo)數(shù)的時候,我們知道導(dǎo)數(shù)可以用d[f(x)]/dx表示,即

所以有d(2x)=2 dx,即dx=d(2x)/2
于是代入,就有

接下來就是很簡單的解積分了。
(其實湊微分法本質(zhì)還是換元)
提升
我們不可能停留在上面的例題,那道題太簡單了
例1.求

過程如下:

解析:
首先我們要關(guān)注x∧4+1,因為它的導(dǎo)數(shù)就是4x∧3
因此就有

于是dx=d(x∧4+1)/4x∧3,代入就轉(zhuǎn)換成解冪函數(shù)的積分問題了
例2.求

看起來有些復(fù)雜,其實方法還是一樣的:

來看以上的過程,關(guān)注2-5x
對它求導(dǎo) 即d(2-5x)=-5 dx
也就是dx=-d(2-5x)/5,代入就轉(zhuǎn)換為解冪函數(shù)的問題
是不是很簡單?下面的例題就有難度了。
例3.求

首先看到這個積分,你會怎么湊微分?是把-x∧2+x+1看做一個整體然后求導(dǎo)?好像不行吧......
我是這么解的:

是不是很懵逼?沒事,且聽我分解。
首先我把這個被積函數(shù)進(jìn)行恒等變換,在這里也就是將分母配方了(配方法是初中學(xué)的,所以這里不再細(xì)講如何配方)

我們神奇的發(fā)現(xiàn),這個x–1/2貌似求導(dǎo)后為1,也就是

所以就把這個積分變成了

問題又來了,這個積分又怎么解???
接下來我們要利用三角換元法來求解這個積分(這個方法我會在下一節(jié)講解)
我們先建立一個三角形△

根據(jù)分母,可以得到

因此就有

把這個x–1/2代入到被積函數(shù),就有

又因為

代入,得

又因為

所以

即

OK.
最后祝大家新年快樂哦!