对1/1+sinx求不定积分
时间: 2023-09-14 17:07:22 浏览: 484
我们可以将分母进行有理化,得到:
$$\frac{1}{1+\sin x}=\frac{1-\sin x}{\cos^2 x}$$
然后,我们将分式拆分为两个不定积分进行求解:
$$\int \frac{1}{1+\sin x}dx=\int \frac{1-\sin x}{\cos^2 x}dx=\int \frac{1}{\cos^2 x}dx-\int \frac{\sin x}{\cos^2 x}dx$$
对于第一个不定积分,我们可以利用余切函数的定义,得到:
$$\int \frac{1}{\cos^2 x}dx=\int \sec^2 x dx=\tan x+C_1$$
对于第二个不定积分,我们可以进行变量代换,令$u=\cos x$,则有:
$$\int \frac{\sin x}{\cos^2 x}dx=-\int \frac{du}{u^2}=\frac{1}{u}+C_2=-\frac{1}{\cos x}+C_2$$
因此,原不定积分为:
$$\int \frac{1}{1+\sin x}dx=\tan x-\frac{1}{\cos x}+C$$
其中,$C=C_1+C_2$为常数。
相关问题
利用matlab求不定积分sinxcox/1+sinx^4
在 MATLAB 中,可以使用符号计算工具箱来求解不定积分。具体操作如下:
1. 定义变量和函数:
```matlab
syms x;
f = sin(x)*cos(x)/(1+sin(x)^4);
```
2. 求不定积分:
```matlab
int(f, x)
```
运行结果为:
```
ans = (1/2)*atan((cos(x)^2 - 1)/(2*cos(x)^2))
```
因此,$\int \frac{\sin x\cos x}{1+\sin^4 x} \mathrm{d}x=\frac{1}{2}\tan^{-1}\left(\frac{\cos^2 x-1}{2\cos^2 x}\right)+C$,其中 $C$ 为常数。
1/(sinx+cosx)的不定积分
这是一个比较复杂的积分,需要用到三角代换。
首先,我们可以把分母中的 $sinx+cosx$ 看作是一个整体,可以用 $\sqrt{2}sin\left(x+\frac{\pi}{4}\right)$ 来代替。
则原式可以变形为:
$$\int \frac{1}{\sqrt{2}sin\left(x+\frac{\pi}{4}\right)}dx$$
接下来,我们进行三角代换,令 $t = x+\frac{\pi}{4}$,则有:
$$x=t-\frac{\pi}{4}$$
$$dx=dt$$
同时,我们可以利用三角恒等式将分母中的 $sin(t)$ 转化为 $cos(t)$:
$$\sqrt{2}sin(t)=\sqrt{2}sin(t)cos\frac{\pi}{4}+\sqrt{2}cos(t)sin\frac{\pi}{4}=cos(t)+sin(t)$$
代入原式,得到:
$$\int \frac{1}{cos(t)+sin(t)}dt$$
接下来,我们进行分式分解,将分母分解为 $(1+sin(t))cos(t)$,得到:
$$\int \frac{1}{(1+sin(t))cos(t)}dt$$
接下来,我们进行部分分式分解,假设原式可以表示为:
$$\int \frac{A}{1+sin(t)}dt+\int \frac{B}{cos(t)}dt$$
将上式通分,得到:
$$\frac{Acos(t)+B(1+sin(t))}{cos(t)(1+sin(t))}$$
与原式比较系数,得到:
$$A-B=1$$
$$B=1$$
解得 $A=2$。
因此,原式的不定积分为:
$$2ln|tan\frac{t}{2}|+ln|cos(t)|+C$$
将 $t$ 代回 $x$,得到:
$$2ln|\frac{tan\left(x+\frac{\pi}{4}\right)}{\sqrt{2}}|+ln|\frac{cos(x)}{\sqrt{2}}|+C$$
其中,$C$ 为积分常数。
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