每日学习笔记-8月6日

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记录时间:2022-08-06 15:25

学习内容

数学

凑微分法

凑微分法的基本思想是转化微分。

g(x)dx=d(g(x))dxdx=d(g(x))g'(x)dx = \frac{d(g(x))}{dx} * dx = d(g(x))

这也就是拿出一部分放到后面去的想法。

其常与基本积分公式和凑微分公式一起使用。

需要进一步研究,重新计算的部分:

值得注意的思路:

x4x3\int{\frac{\sqrt{x}}{\sqrt{4-x^3}}} 对于该题,基本积分公式内只有一个1a2x2\int{\frac{1}{\sqrt{a^2-x^2}}} 比较接近。4是2的平方,x3x^3 显然也可以是x32x^\frac{3}{2} 的平方。

需要重新列的题目,注意包含思路:化简时下面重而上面轻的处理方式:

1x(1x)\int{\frac{1}{\sqrt{x(1-x)}}}

关于如何分析某些定积分:(2022)

涉及知识:

  1. 分母无法有理化(分母如果能有理化应该怎么做?)
  2. 转化为1u\int{\frac{1}{u}}
  3. 建议:对下面先求导探探路

012x+3x2x+1\int_{0}^{1}{\frac{2x+3}{x^{2}-x+1}}

另外一个,同样涉及凑谁的微分的问题:

arcsinxx(1x)\int{\frac{arcsin\sqrt{x}}{\sqrt{x(1-x)}}}

P117 换元法

原理:逆练凑微分法

f(x)dx\int{f(x)}dx中的x换为g(u),再将dg(u)dg(u)化为g(u)dug'(u)du,此时关于u的函数会较容易计算

需要注意的条目:

单调可导对应前面的什么位置?

  • 我们改变了换元的条目,最后需要把u换回到x去,这要求g(u)单调可导

常用的换元方式

  • 三角函数代换:最常考

代换的目的是凑出u2u^2。 而对于范围,不定积分只需要一段单调区间,所以找最好求的那部分(即上图部分)

  • 恒等变形后做三角代换:用于处理多项式。将多项式一部分看成x2x^2的方式。

  • 根式代换:解题利器,常用(公式9即使用该方案)

  • 倒代换:

用在分母比分子幂次高2次以及以上时,令x=1tx=\frac{1}{t}

  • 复杂函数的直接代换

    如果反对幂指三中的反和对在做乘法,且乘法对应为eaxe^{ax}或多项式,应当优先考虑分部积分法。

分部积分法

分部积分法的原理为逆练 相乘复合函数 导数。
利用(uv)=uv+uv(uv)'=u'v+uv',可以得出:

d(uv)dx=dudxv+dvdxu\frac{d(uv)}{dx} = \frac{du}{dx}*v + \frac{dv}{dx}*u

消去dx得到:

d(uv)=duv+dvud(uv)=du * v + dv * u

两侧积分,得:

uv=vdu+udvuv=\int{vdu} + \int{udv}

于是得到公式udv=uvvdu\int{udv}=uv - \int{vdu}

对于该公式,往往是 前面的积分较为困难,而后面的积分较为简单。
选取时,一般要求
反对幂指三->越靠右的越容易选为v,靠左的选为u.