第四章第1节不定积分的概念与性质资料课件.ppt

1、2在微分学中：在微分学中：1)(xx211)(arctanxx反过来：反过来：x11)(cx)1ln(x5sec)(2cx 5tan51复杂，怎样求？复杂，怎样求？问题：如果右端函数较问题：如果右端函数较?tan2x）（如如3例例 xxcossin xsin是是xcos的的原原函函数数.)0(1ln xxxxln是是x1在区间在区间),0(内的原函数内的原函数.如果在区间如果在区间I内，内，定义：定义：可可导导函函数数)(xF的的即即Ix ，都都有有)()(xfxF 或或dxxfxdF)()(，那那么么函函数数)(xF就就称称为为)(xf导函数为导函数为)(xf，或或dxxf)(在在区区间间I

2、内内原原函函数数.一、原函数与不定积分的概念4原函数存在定理：原函数存在定理：如果函数如果函数)(xf在区间在区间I内连续，内连续，简言之：简言之：连续函数一定有原函数连续函数一定有原函数.问题：问题：(1)原函数是否唯一？原函数是否唯一？例例 xxcossin xCxcossin （为任意常数）为任意常数）C那那么么在在区区间间I内内存存在在可可导导函函数数)(xF，使使Ix ，都有，都有)()(xfxF .(2)若不唯一它们之间有什么联系？若不唯一它们之间有什么联系？5关于原函数的说明：关于原函数的说明：（1）若）若 ，则对于任意常数，则对于任意常数 ，)()(xfxF CCxF)(都都是

3、是)(xf的的原原函函数数.（2）若）若 和和 都是都是 的原函数，的原函数，)(xF)(xG)(xf则则CxGxF)()(（为任意常数）为任意常数）C证证 )()()()(xGxFxGxF 0)()(xfxfCxGxF )()(（为任意常数）为任意常数）CCxGxF)()(即即穷多个。穷多个。的原函数存在，则有无的原函数存在，则有无：如果：如果结论结论)(1xf的的全全体体原原函函数数。为为的的一一个个原原函函数数，则则是是若若结结论论)()()()(2xfCxFxfxF6任意常任意常数数积分积分号号被积函被积函数数不定积分的定义：不定积分的定义：在在区区间间I内内，CxFdxxf )()(

4、被积表达被积表达式式积分变积分变量量函数函数)(xf的的带有任意带有任意 常数项的原函数常数项的原函数称称为为)(xf在在区区间间I内内的的不定积分不定积分，记为，记为 dxxf)(.7例例1 1 求求.5dxx 解解,656xx .665Cxdxx 解解例例2 2 求求.112 dxx ,11arctan2xx .arctan112 Cxdxx求不定积分。求不定积分。的全体原函数的过程叫的全体原函数的过程叫求求)(xf8例例3 3 设曲线通过点（设曲线通过点（1，2），且其上任一点处的），且其上任一点处的切线斜率等于这点横坐标的两倍，求此曲线方程切线斜率等于这点横坐标的两倍，求此曲线方程.解

5、解设曲线方程为设曲线方程为),(xfy 根据题意知根据题意知,2xdxdy 即即)(xf是是x2的一个原函数的一个原函数.,22 Cxxdx,)(2Cxxf 由曲线通过点（由曲线通过点（1，2）,1 C所求曲线方程为所求曲线方程为.12 xy9函函数数)(xf的的原原函函数数的的图图形形称称为为)(xf的的积积分分曲曲线线.显然，求不定积分得到一积分曲线族显然，求不定积分得到一积分曲线族.由不定积分的定义，可知由不定积分的定义，可知 ),()(xfdxxfdxd ,)()(dxxfdxxfd ,)()(CxFdxxF.)()(CxFxdF结论：结论：微分运算与求不定积分的运算是微分运算与求不定

6、积分的运算是的的.10实例实例 xx 11.11Cxdxx 启示启示能否根据求导公式得出积分公式？能否根据求导公式得出积分公式？结论结论既然积分运算和微分运算是互逆的，既然积分运算和微分运算是互逆的，因此可以根据求导公式得出积分公式因此可以根据求导公式得出积分公式.)1(二、基本积分表11基基本本积积分分表表 kCkxkdx()1(是常数是常数););1(1)2(1 Cxdxx;ln)3(Cxxdx说明：说明：,0 x,ln Cxxdx )ln(,0 xx,1)(1xxx ,)ln(Cxxdx,|ln Cxxdx简写为简写为.ln Cxxdx12 dxx211)4(;arctanCx dxx2

7、11)5(;arcsinCx xdxcos)6(;sinCx xdxsin)7(;cosCx xdx2cos)8(xdx2sec;tanCx xdx2sin)9(xdx2csc;cotCx 13 xdxxtansec)10(;secCx xdxxcotcsc)11(;cscCx dxex)12(;Cex dxax)13(;lnCaax shxdx)(14;Cchx chxdx)(15;Cshx 14例例4 4 求积分求积分.2dxxx 解解dxxx 2dxx 25Cx 125125.7227Cx 根据积分公式（根据积分公式（2）Cxdxx 11 155例例dxxx31dxx34Cx134134

8、Cx3136例例dxx5Cx5ln516 dxxgxf)()()1(;)()(dxxgdxxf证证 dxxgdxxf)()(dxxgdxxf)()().()(xgxf 等式成立等式成立.（此性质可推广到有限多个函数之和的情况）（此性质可推广到有限多个函数之和的情况）三、不定积分的性质17 dxxkf)()2(.)(dxxfk（k是是常常数数，)0 k例例7 7 求积分求积分解解.)1213(22dxxx dxxx)1213(22 dxxdxx 22112113xarctan3 xarcsin2 C 18例例8 8 求积分求积分解解.)1(122dxxxxx dxxxxx )1(122dxxxx

9、x )1()1(22dxxx 1112dxxdxx 1112.lnarctanCxx 19例例9 9 求积分求积分解解.)1(21222dxxxx dxxxx )1(21222dxxxxx )1(12222dxxdxx 22111.arctan1Cxx 20例例1010 求积分求积分解解.2cos11 dxx dxx2cos11 dxx1cos2112 dxx2cos121.tan21Cx 说明：说明：以上几例中的被积函数都需要进行以上几例中的被积函数都需要进行恒等变形，才能使用基本积分表恒等变形，才能使用基本积分表.21例例 1111 已知一曲线已知一曲线)(xfy 在点在点)(,(xfx处

10、的处的切线斜率为切线斜率为xxsinsec2，且此曲线与，且此曲线与y轴的交轴的交点为点为)5,0(，求此曲线的方程，求此曲线的方程.解解,sinsec2xxdxdy dxxxy sinsec2,costanCxx ,5)0(y,6 C所求曲线方程为所求曲线方程为.6costan xxy2212例例dxxx22sincos1dxxxxx2222sincoscossindxxdxx22sin1cos1Cxxcottan13例例dxxxxcossin12sindxxxxxxxcossin)cos(sincossin222dxxxxxcossin)cos(sin2Cxxcossin23基本积分表基本

11、积分表(1)不定积分的性质不定积分的性质 原函数的概念：原函数的概念：)()(xfxF 不定积分的概念：不定积分的概念：CxFdxxf)()(求微分与求积分的互逆关系求微分与求积分的互逆关系四、小结2414214P习题习题.2,)19()9()8()1(1单数单数，A组25思考题思考题符号函数符号函数 0,10,00,1sgn)(xxxxxf在在 内是否存在原函数？为什么？内是否存在原函数？为什么？),(26思考题解答思考题解答不存在不存在.假设有原函数假设有原函数)(xF 0,0,0,)(xCxxCxCxxF但但)(xF在在0 x处处不不可可微微，故假设错误故假设错误所以所以 在在 内不存在

12、原函数内不存在原函数.),()(xf结论结论每一个含有每一个含有第一类间断点第一类间断点的函数都的函数都没有原函数没有原函数.27一、一、填空题：填空题：1 1、一个已知的函数，有一个已知的函数，有_个原函数，其中任意个原函数，其中任意两个的差是一个两个的差是一个_；2 2、)(xf的的_称为称为)(xf的不定积分；的不定积分；3 3、把把)(xf的一个原函数的一个原函数)(xF的图形叫做函数的图形叫做函数)(xf的的_，它的方程是，它的方程是)(xFy ，这样不定积，这样不定积 dxxf)(在几何上就表示在几何上就表示_，它的方程是，它的方程是 CxFy )(；4 4、由由)()(xfxF

13、可 知，在 积 分 曲 线 族可 知，在 积 分 曲 线 族CxFy )()(是任意常数是任意常数C上横坐标相同的点上横坐标相同的点处作切线，这些切线彼此是处作切线，这些切线彼此是_的；的；5 5、若若)(xf在某区间上在某区间上_，则在该区间上，则在该区间上)(xf的的 原函数一定存在；原函数一定存在；练习题练习题286 6、dxxx_ _；7 7、xxdx2_；8 8、dxxx)23(2_；9 9、dxxx)1)(1(3_；1010、dxxx2)1(=_=_._.二、二、求下列不定积分：求下列不定积分：1 1、dxxx221 2 2、dxxxx32532293 3、dxx2cos2 4 4

14、、dxxxx22sincos2cos5 5、dxxxx)11(26 6、xdxxxx2222sec1sin 三、一曲线通过点三、一曲线通过点)3,(2e，且在任一点处的切线的斜，且在任一点处的切线的斜 率等于该点横坐标的倒数，求该曲线的方程率等于该点横坐标的倒数，求该曲线的方程.四、证明函数四、证明函数xxexexeexxxxsinhcoshcoshsinh,212 都是都是和和的原函数的原函数.30一、一、1 1、无穷多、无穷多,常数；常数；2 2、全体原函数；、全体原函数；3 3、积分曲线、积分曲线,积分曲线族；积分曲线族；4 4、平行；、平行；5 5、连续；、连续；6 6、Cx 2552；7 7、Cx 2332；8 8、Cxxx 223323；9 9、Cxxxx 2325332523、1010、Cxxx 252352342.练习题答案练习题答案31二、二、1 1、Cxx arctan；2 2、Cxx 3ln2ln)32(52；3 3、Cxx 2sin；Cxx )tan(cot.4；5 5、Cxx 427)7(4；6 6、Cxarcx cottan.三、三、Cxy ln.