这个系列的不定积分公式太好用,学会了解这类不定积分很简便

  跟着老黄学了这么多不定积分公式,大家肯定感到疲劳了吧!连老黄自己都觉得很疲劳了。但是学习就是要战胜这种疲劳的感觉。特别是学习枯燥无味的不定积分公式的时候。

  

  这回老黄要给大家带来逆方差型无理根式不定积分公式3.0系列,一共有八个公式。公式1.0和公式2.0都是关于正方差型无理根式不定积分的,即根式的底数是x^2-a^2的形式。而逆方差则反之,是a^2-x^2的形式,也可以称为反方差,因为两者是互为相反的。

  公式1.0是无理根式在分子的情形,在《老黄学高数》系列视频第307讲有详细介绍。而2.0和3.0都是无理根式在分母的情形,对应的是第308讲和第309讲的内容。没错,你很容易想到,接下来就是第310讲的公式4.0了。

  下面老黄会先进行一个低效的尝试。因为你在探究数学的过程中,是不可能永远保证是高效的。老黄要直接从正方差型的换元公式,推出逆方差型的换元公式,如下:

  

  推导出来的公式与复数有关,因此换元后的被积函数记为Ri. 下面运用它来推导公式3.0. 和一般的推导方法对照如下:

  

  虽然结果的形式不同,但它们是统一的。不过用上面的换元公式推导,很明显比较复杂。因此老黄放弃这个换元公式,不是它错误,而是它太低效了。特别是从复数形式转化成实数形式,对函数格式的要求很严格。

  因此老黄还是用一般的方法推导换元公式如下:

  

  注意,每一个换元公式都是对应的公式组的灵魂,上面这个换元公式,就是公式3.0的灵魂。我们可以直接用它来解决一道公式4.0的实例,因为公式4.0其实在上面已经推导出来了。

  

  例1一共用了四种解法,其中解2用的是最常规的解不定积分方法,反而看起来是最简便的。不过随着后面公式推导的深入,用一般的方法解不定积分,会变得越来越困难,越来越不现实。

  公式3.0,可以说是这套公式中,幂函数的指数n=0的特殊情形。而当n=1时,得到的是公式3.1如下:

  

  用例2检验它的效果如下:

  

  和一般的解法似乎也不分伯仲。真正的考验从n=2开始:

  

  公式3.2就稍微复杂一点了。解例3,你可以尝试用一般方法解解看,肯定会很麻烦。但用公式就可以直接秒杀:

  

  n也可以取负数,比如当n=-1时,幂函数来到了分母中,它的公式又开始变得更复杂了:

  

  应用公式3-1的例题如下:

  订阅解锁TA的全部专属内容举报/反馈