第四章不定积分教案.doc

第四章 不定积分4-1 不定积分的概念与性质一、原函数与不定积分1定义1 如果对任一，都有 或 则称为在区间I 上的原函数。例如：，即是的原函数。 ，即是的原函数。2原函数存在定理：如果函数在区间I 上连续，则在区间I 上一定有原函数，即存在区间I 上的可导函数，使得对任一，有。注1：如果有一个原函数，则就有无穷多个原函数。设是的原函数，则，即也为的原函数，其中为任意常数。注2：如果与都为在区间I 上的原函数，则与之差为常数，即 （C为常数）注3：如果为在区间I 上的一个原函数，则（为任意常数）可表达的任意一个原函数。3定义2 在区间I上，的带有任意常数项的原函数，成为在区间I上的不定积分，记为。如果为的一个原函数，则 ，（为任意常数）例1 因为 ， 得 例2 因为，时，；时，得 ，因此有例3 设曲线过点，且其上任一点的斜率为该点横坐标的两倍，求曲线的方程。解：设曲线方程为，其上任一点处切线的斜率为从而由，得，因此所求曲线方程为 由原函数与不定积分的概念可得：1)2)3)4)5)二、积分公式1) (为常数)2) ()3) 4) 5) 6)7)8)9)10)11)12)13)14)15)例4三、不定积分的性质性质1性质2，（为常数，）例5 求解： 例6 求解： 例7 求解：例8求解：例9 求解：例10 求解：小结：本节学习了原函数的概念，不定积分的概念，不定积分的性质，学习了几个简单的积分公式，并通过几个例子熟悉积分公式的使用作业：190 页 1，（4）（10）（13）（14）（18）（19）（20）（22） （23）（24） 4-2、换元积分法一、 第一类换元积分法设为的原函数，即 或 如果 ，且可微，则 即为的原函数，或 因此有1定理1 设为的原函数，可微，则 (2-1)公式(2-1)称为第一类换元积分公式。例1 求 解：例2 求 解：例3 求 解：原式= 例4 求 ， 解：例5 求 解： 例6 求 解： 例7 求 解： 例8 求 解： 小结：本节主要学习了不定积分的第一类换元积分法，第一类换元法也称为“凑微分”的方法。作业：P205，2，（1）-（28）二、第二类换元积分法定理2 设是单调的可导函数，且，又设 具有原函数，则 (2-2)其中为的反函数。公式(2-2)称为第二类换元积分公式。例9 求 ， 解：令 ，则 ，因此有 例10 求 ，解：令 ，则 ，因此有 其中。用类似方法可得 例11 求 解： 小结：本节主要学习了不定积分的第一类换元积分法和第二类换元积分法。第一类换元法也称为“凑微分”的方法。第二类换元法主要介绍了三种三角代换，即或，与，分别适用于三类函数，与。“倒代换”也属于第二类换元法。作业：205页 1，（34）（35）（36）（37）4-3、分部积分法一、分部积分法1分部积分公式：设 ，则有 或 两端求不定积分，得 或 即 (3-1) 或 (3-2)公式 (3-1) 或 (3-2) 称为不定积分的分部积分公式。例1 求 解： 例2 求 解： 注1：由例1和例2可以看出，当被积函数是幂函数与正弦（余弦）乘积或是幂函数与指数函数乘积，做分部积分时，取幂函数为，其余部分取为。例3 求 解： 例4 求 解： 注2：由例3和例4可以看出，当被积函数是幂函数与对数函数乘积或是幂函数与反三角函数函数乘积，做分部积分时，取对数函数或反三角函数为，其余部分取为。 例5 求 解： 因此得 即 例6 求 解： 令 ，则 ，因此 小结：本节学习了不定积分的分部积分法。对两类不同形式的被积函数给出了分部积分的参考原则，也讨论了分部方法与换元方法结合使用的例题。作业：210页， 1，2，3，4，5，12高 等 数 学 教 案章节题目第四章、不定积分4-4、有理函数的积分课型理论课教学目的1、了解真分子表为部分分式之和的方法。2、了解有理函数积分的方法。3、了解可化为有理函数的积分重 点有理函数的积分难 点可化为有理函数的积分参考书目高等数学习题课讲义同济大学应用数学系教具教学后记教学 过 程备注（一）、复习上节内容（二）、讲授 4-4、有理函数的积分一、 有理函数的积分二、 三角函数有理式的积分三、 简单无理式的积分（三）、本次课内容小结（四）、布置作业 4-4、有理函数的积分一、 有理函数的积分形如 (4-1)称为有理函数。其中及为常数，且，。如果分子多项式的次数小于分母多项式的次数，称分式为真分式；如果分子多项式的次数大于分母多项式的次数，称分式为假分式。利用多项式除法可得，任一假分式可转化为多项式与真分式之和。例如： 因此，我们仅讨论真分式的积分。根据多项式理论，任一多项式在实数范围内能分解为一次因式和二次质因式的乘积，即 (4-2)其中。如果(4-1)的分母多项式分解为(4-2)式，则(4-1)式可分解为 (4-3)例1 求 解：因为 得 例2 求 解：由于分母已为二次质因式，分子可写为 得 例3 求 解：根据分解式(4-3)，计算得 因此得 二、三角函数有理式的积分如果为关于的有理式，则称为三角函数有理式。我们不深入讨论，仅举几个例子说明这类函数的积分方法。例4 求 解：如果作变量代换 ，可得 ，因此得 四、简单无理式的积分例5 求 解：令 ，得