x^2/1+(cosx)^2的不定积分的求解过程
时间: 2023-03-27 09:01:28 浏览: 204
首先,我们可以将 x^2/1 (cosx)^2 写成 x^2 sec^2x 的形式。然后,我们可以使用分部积分法来求解不定积分。具体来说,我们可以令 u = x^2 和 dv = sec^2x dx,然后求出 du 和 v,最后代入分部积分公式即可得到不定积分的解。具体过程如下:
∫ x^2/1 (cosx)^2 dx
= ∫ x^2 sec^2x dx
= x^2 tanx - 2 ∫ x tanx dx
= x^2 tanx - 2 (x tanx - ∫ tanx dx)
= x^2 tanx - 2x tanx + 2 ln|secx|
因此,不定积分的解为 x^2 tanx - 2x tanx + 2 ln|secx| + C,其中 C 为常数。
相关问题
cos^2x/(sinx+cosx)的不定积分
这道题可以通过变形和分部积分来求解。
首先,我们可以将 cos^2x 分解为 1-sin^2x,得到:
∫cos^2x/(sinx+cosx)dx = ∫(1-sin^2x)/(sinx+cosx)dx
接下来,我们进行变量代换,令 u = sinx + cosx,那么有:
du/dx = cosx - sinx
dx = du/(cosx-sinx)
将 x 表示为 u 的函数,得到:
x = arctan((u-1)/sqrt(2)) + π/4
将 dx 代入原式中,得到:
∫cos^2x/(sinx+cosx)dx = ∫(1-sin^2x)/(sinx+cosx)dx
= ∫(1-u^2+2u-1)/(u*√2)du/(cosx-sinx)
= ∫(2u - u^2)/(u*√2)du/(cosx-sinx)
= 2√2∫(1-u)/(u^2-2u+2)du
接下来,我们进行分部积分,令 u^2-2u+2 = t,那么有:
du = (t-2)dt/(2u-2)
将 du 代入原式中,得到:
∫(1-u)/(u^2-2u+2)du = ∫(t-4)/(4(t-1))dt
= 1/4∫(t-1-3)/(t-1)dt
= 1/4∫(1+3/(t-1))dt
= 1/4(t+3ln|t-1|) + C
将 t 代回原式,得到:
∫cos^2x/(sinx+cosx)dx = 1/4(2sinx + 3ln|sinx+cosx|) + C
综上所述,cos^2x/(sinx+cosx)的不定积分为 1/4(2sinx + 3ln|sinx+cosx|) + C。
(sinx*cosx)/(sinx+cosx)的不定积分
这个积分可以通过换元法来求解,具体步骤如下:
令u = sin(x) + cos(x),则有du/dx = cos(x) - sin(x)
将u = sin(x) + cos(x)代入被积函数,则有:
sin(x)*cos(x)/(sin(x) + cos(x)) = (u^2 - 1)/2u
将被积函数中的sin(x)*cos(x)用(1/2)sin(2x)表示,得到:
(1/2) ∫ [(sin(2x)/(2u)) - (1/u)] dx
对于第一项,可以通过换元法来求解,令v = 2x,则有:
∫ (sin(2x)/(2u)) dx = (1/2) ∫ (sin(v)/u) dv = (1/2) ln|sin(v) + cos(v)| + C1
对于第二项,可以直接使用求导反函数的方法来求解,令f(u) = ln(u),则有f'(u) = 1/u,因此:
∫ (1/u) dx = ln|u| + C2 = ln|sin(x) + cos(x)| + C2
将两个结果合并,即可得到原积分的结果:
∫ (sin(x)*cos(x))/(sin(x) + cos(x)) dx = (1/2) ln|sin(2x) + 2cos(x)| - ln|sin(x) + cos(x)| + C
其中C为任意常数。
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