不定積分的概念和性質

不定積分的概念和性質前面我們已經(jīng)研究了一元函數(shù)微分學。但在科學技術領域中，還會遇到與此相反的問題：即尋求一個可導函數(shù)，使其導數(shù)等于一個函數(shù)。從而產(chǎn)生了一元函數(shù)積分學。積分學分為不定積分和定積分兩局部。本章我們先從導數(shù)的逆運算引出不定積分的概念然后介紹其性質，最后著重系統(tǒng)地介紹積分方法。編輯課件重點原函數(shù)與不定積分的概念根本積分公式換元積分法分部積分法有理函數(shù)積分難點換元積分分部積分有理函數(shù)積分編輯課件根本要求①正確理解原函數(shù)和不定積分概念②熟記根本積分公式③熟練地運用換元積分法和分部積分法④會用待定系數(shù)法求有理函數(shù)積分⑤會用萬能代換和三角代換求三角有理式積分⑥會求簡單無理函數(shù)的積分編輯課件例定義：一、原函數(shù)與不定積分的概念編輯課件對原函數(shù)的研究須討論解決以下兩個問題(1)是否任何一個函數(shù)都存在原函數(shù)？考察如下的例子若存在可導函數(shù)則由的定義關于原函數(shù)的說明：編輯課件〔左、右極限存在且相等〕而已知矛盾這說明沒有原函數(shù)既然不是每一個函數(shù)都有原函數(shù)，那么我們自然要問：具備什么條件的函數(shù)才有原函數(shù)？對此我們給出如下的結論：原函數(shù)存在定理：編輯課件簡言之：連續(xù)函數(shù)一定有原函數(shù).〔證明待下章給出〕〔2〕原函數(shù)是否唯一？假設不唯一，它們之間有什么聯(lián)系？①若，則對于任意常數(shù)，②若和都是的原函數(shù)，那么（為任意常數(shù)）證（為任意常數(shù)）編輯課件任意常數(shù)積分號被積函數(shù)不定積分的定義：被積表達式積分變量為求不定積分，只須求出被積函數(shù)的一個原函數(shù)再加上積分常數(shù)即可編輯課件例1求解解例2求編輯課件例3設曲線通過點〔1，2〕，且其上任一點處的切線斜率等于這點橫坐標的兩倍，求此曲線方程.解設曲線方程為根據(jù)題意知由曲線通過點〔1，2〕所求曲線方程為編輯課件顯然，求不定積分得到一積分曲線族.由不定積分的定義，可知結論：微分運算與求不定積分的運算是互逆的.編輯課件實例啟示能否根據(jù)求導公式得出積分公式？結論既然積分運算和微分運算是互逆的，因此可以根據(jù)求導公式得出積分公式.二、根本積分表編輯課件根本積分表

是常數(shù));說明：簡寫為編輯課件編輯課件以上15個公式是求不定積分的根底，稱為根本積分表，必須熟練掌握。編輯課件例4求積分解根據(jù)積分公式〔2〕編輯課件證等式成立.此性質可推廣到有限多個函數(shù)之和的情況三、不定積分的性質編輯課件證明只須驗證右端的導數(shù)等于左端的被積函數(shù)（1）+（2）即線性組合的不定積分等于不定積分的線性組合這說明不定積分具有線性運算性質注意到上式中有n個積分號，形式上含有n個任意常數(shù),但由于任意常數(shù)的線性組合仍是任意常數(shù)，故實際上只含有一個任意常數(shù)——分項積分法編輯課件例5求積分解注意檢驗積分結果是否正確，只要把結果求導，看其導數(shù)是否等于被積函數(shù)編輯課件例6求積分解例7求積分解編輯課件例8求積分解編輯課件例9解例10解編輯課件例11解說明：以上幾例中的被積函數(shù)都需要進行恒等變形，才能使用根本積分表.編輯課件解所求曲線方程為編輯課件例13求解故編輯課件因被積函數(shù)連續(xù)，故原函數(shù)可導，進而原函數(shù)連續(xù)于是有編輯課件說明①求不定積分時一定要加上積分常數(shù)，它說明一個函數(shù)的原函數(shù)有無窮多個，即要求的是全體原函數(shù)，假設不加積分常數(shù)那么表示只求出了一個原函數(shù)②寫成分項積分后，積分常數(shù)可以只寫一個③積分的結果在形式上可能有所不同，但實質上只相差一個常數(shù)編輯課件根本積分表(1)不定積分的性質原函數(shù)的概念：不定積分的概念：求微分與求積分的互逆關系四、小結編輯課件思考題符號函數(shù)在內是否存在原函數(shù)？為什么？編輯課件思考題