首页 > 其他分享 >有理函数的不定积分例题

有理函数的不定积分例题

时间:2024-06-22 22:31:39浏览次数:6  
标签:right frac int 不定积分 sqrt ln 例题 有理函数 left

example 0

0.First

\[\begin{aligned} \int\frac{1}{\sin x+\cos x}dx=? \\ \\ 设:u=\tan\frac{x}{2}, \enspace x=2\arctan(u) \\ \\ \sin x=\frac{2u}{1+u^{2}}, \enspace \cos x=\frac{1-u^{2}}{1+u^{2}} \\ \\ \int\frac{1}{\frac{2u}{1+u^{2}} +\frac{1-u^{2}}{1+u^{2}}}d\left(2\arctan u\right) \\ \\ d(2\arctan u)=du\cdot(2\arctan u)' \\ \\ [2\arctan(u)]^{\prime}=(2)^{\prime}\arctan(u)+2[\arctan(u)]'= \frac{2}{1+u^{2}} \\ \\ \int\frac{1+u^{2}}{2u+1-u^{2}}\cdot\frac{2}{1+u^{2}}du=2\int\frac{1}{1-u^{2}+2u}du \end{aligned} \]


0.Second

\[\begin{aligned} 1-u^{2}+2u\Rightarrow1+(u^{2}+2u)-1+1 \\ \\ 1+(-u^{2}+2u-1)+1 \\ \\ \boxed {2+(u^{2}-2u+1)=2-(u-1)^{2} } \\ \\ \boxed {[\sqrt{2}-(u-1)][\sqrt{2}+(u-1)]} \\ \\ \Rightarrow 2\int\frac{\left[\sqrt{2}+\left(u-1\right)\right]}{\left[\sqrt{2}-\left(u-1\right)\right]\left[\sqrt{2}+\left(u-1\right)\right]}du \end{aligned} \]


0.Thirdly

\[\begin{align} 设: u-1=j \\ \\ \frac{A(\sqrt{2}+j)}{(\sqrt{2}-j)(\sqrt{2}+j)}+ \frac{B(\sqrt{2}-j)}{(\sqrt{2}-j)(\sqrt{2}+j)} \\ \\ =\frac{A}{\sqrt{2}-j}+\frac{B}{\sqrt{2}+j} \\ \\ =A(\sqrt{2}+j)+B(\sqrt{2}-j)=1 \\ \\ A\sqrt{2}+Aj+B\sqrt{2}-Bj=1 \\ \\ \sqrt{2}(A+B)+j(A-B)=1 \\ \\ \because j 为未知变量 \\ \\ \begin{cases}A-B=0\Rightarrow A=B \\ \\ \sqrt{2}(A+B)\end{cases} \\ \\ 2\sqrt{2}A=1\Rightarrow A=B=\frac{1}{2\sqrt{2}} \\ \\ 2\int\left(\frac{\frac{1}{2\sqrt{2}}}{\sqrt{2}-(u-1)}+\frac{\frac{1}{2\sqrt{2}}}{\sqrt{2}+(u-1)}\right)du \\ \\ 2\int \frac{1}{2\sqrt{2}} [\frac{1}{\sqrt{2}-(u-1)}+\frac{1}{\sqrt{2}+(u-1)}] du \\ \\ \frac{1}{\sqrt{2}}\int\frac{1}{\sqrt{2}-(u-1)}du+\frac{1}{\sqrt{2}}\int\frac{1}{\sqrt{2}+(u-1)}du \end{align} \]


参考: example 2

0.Fourth

\[\begin{align} 设:\sqrt{2}-(u-1)=h \\ \\ \int\frac{1}{\sqrt{2}-(u+1)}du=\int\frac{1}{h}d\left[\sqrt{2}-(u-1)\right] \\ \\ =\frac{1}{\sqrt{2}}\int\frac{1}{h}\cdot -1 dh=-\frac{1}{\sqrt{2}}\int\frac{1}{h}dh \\ \\ =-\frac{1}{\sqrt{2}}\ln\left|h\right|+C \\ \\ \boxed{ \frac{1}{\sqrt{2}}\ln\left|\sqrt{2}-\left(u-1\right)\right|+C } \\ \\ \frac{1}{\sqrt{2}} \int \frac{1}{\sqrt{2}+(u-1)} du \\ \\ \boxed{ =\frac{1}{\sqrt{2}} \ln |\sqrt{2}+(u-1)|+C } \end{align} \]


0.Fifth

\[\begin{align} -\frac{1}{\sqrt{2}} \ln |\sqrt{2}-(u-1)|+\frac{1}{\sqrt{2}} \ln |\sqrt{2}+(u-1)| \\ \\ \frac{1}{\sqrt{2}} \ln |\sqrt{2}+(u-1)|-\frac{1}{\sqrt{2}} \ln |\sqrt{2}-(u-1)| \\ \\ \frac{1}{\sqrt{2}} \left( \ln |\sqrt{2}+u-1|-\ln |\sqrt{2}-u+1| \right)+C \\ \\ \frac{1}{\sqrt{2}} \left(\ln \left|\tan \frac{x}{2}+\sqrt{2}-1\right|-\ln \left|\sqrt{2}+1-\tan \frac{x}{2}\right|\right) +C \\ \\ \frac{1}{\sqrt{2}}\ln\left|\frac{\tan\frac{x}{2}+\sqrt{2}-1}{\sqrt{2}+1-\tan\frac{x}{2}}\right|+C \end{align} \]



标签:right,frac,int,不定积分,sqrt,ln,例题,有理函数,left
From: https://www.cnblogs.com/Preparing/p/18262755

相关文章

  • C语言例题,五子棋在判断胜负,下棋落子上的算法参考,以及基于easyx的实现源码
    赘述首先我们需要在外部定义一个(n+4)*(n+4)且全为0的二维数组(为什么要加4见判断胜负部分)         以及鼠标消息变量mouse        (设成0只是为了判断是否是未落子区域),其中n为我们所绘制棋盘各行/列单位元个数+1如在800*800的棋盘中我们的n就是9当我们将......
  • [DP] LCS例题 Luogu P1439 【模板】最长公共子序列 Luogu P4303 基因匹配
    LuoguP1439【模板】最长公共子序列【模板】最长公共子序列题目描述给出\(1,2,\ldots,n\)的两个排列\(P_1\)和\(P_2\),求它们的最长公共子序列。输入格式第一行是一个数\(n\)。接下来两行,每行为\(n\)个数,为自然数\(1,2,\ldots,n\)的一个排列。输出格式一个数,即......
  • C程序设计谭浩强例题分析 1.2
    【例1.2】求两个整数之和。【例1.2】求两个整数之和。解题思路:设置3个变量,a和b用来存放两个整数,sum用来存放和数。用赋值运算符“=”把相加的结果传送给sum。这里只列举了一种代码实现如果要看其他代码实现可以到我的:GitHub:三种代码风格我的答案:#include<stdio.h>int......
  • 【数据结构与算法 经典例题】链表的回文结构(图文详解)
                  ......
  • 【每周例题】 C++ 力扣 优势洗牌
    优势洗牌题目优势洗牌 题目分析1.采用双指针方法进行匹配2.依照题目所说,采用索引,首先需要填充索引,然后对索引进行升序排序。2.使用双指针进行匹配如果nums1[idx1[i]](即当前nums1中的元素)大于nums2[idx2[left]](即nums2中的当前最小元素),则将nums1[idx1[i]]赋值给ans[idx2[......
  • 【每周例题】C++ 力扣 旋转字符串
    旋转字符串 题目旋转字符串 题目分析方法1:模拟字符串1.采用双for循环去模拟字符串旋转,第一个for循环,模拟字符串循环位移;第二个for循环,进行逐个字符串检测2.使用if进行判断是否符合要求方法2:假设我们将goal字符串拆分为2个字符串,将其命名为R、L,我们将会得到以下式子go......
  • phar反序列化例题
    [CISCN2019华北赛区Day1Web1]Dropbox目录穿越下载注册、登录,发现可文件上传。上传文件后发现可以下载或者删除,尝试上传php马但是发现都被过滤,抓包下载的选项。发现下载可能存在目录穿越。于是尝试../../index.php,发现可成功下载。于是将download.phpdelete.php下载,审源码......
  • 内存取证例题及Volatility2.6的使用(含命令详细解析)
    文章目录一、背景二、什么是内存取证?三、参考文章四、工具及题目五、解析1、哪个Volatility配置文件最适合这台机器?拓展1.12、获取镜像时有多少个进程在运行?拓展1.23、cmd.exe的进程ID是什么?4、最可疑的进程名称是什么?拓展1.35、哪一个进程被注入的可能性最高?6、最近......
  • 初学C语言100题:经典例题节选(源码分享)
    1.输出10000以内所有完数完数的概念一个正整数的所有因子(除了自身以外的约数)的和恰巧等于它本身#include<stdio.h>intmain(){ inti=0; for(i=2;i<=10000;i++)//生成1到10000之间的数 { intj=0; intsum=0;//注意这里的sum每次循环结束都要重置......
  • 回顾二分答案 例题分析(D. Fast and Fat 和 I.Path Planning)
    对于二分答案的引述来自:二分查找&二分答案万字详解,超多例题,带你学透二分。_c++二分答案怎么确定是l<r还是l<=r-CSDN博客概念:二分答案:答案有一个区间,在这个区间中二分,直到找到最优答案。什么时候用二分答案?答案属于一个区间,当这个区间很大时,暴力超时。但重要的是——这......