|
| 1 | +#import "@preview/itemize:0.2.0" |
1 | 2 | #import "../math.typ":* |
2 | | -== 基本积分表 |
| 3 | +== 基本积分表<基本积分表> |
| 4 | +#let mark( |
| 5 | + mark-array:(), |
| 6 | + mark-color:black, |
| 7 | + body, |
| 8 | +)={ |
| 9 | + let to-be-marked=it=>{ |
| 10 | + if mark-array.contains(it.n) { |
| 11 | + mark-color |
| 12 | + } else { |
| 13 | + black |
| 14 | + } |
| 15 | + } |
| 16 | + show:itemize.default-enum-list.with( |
| 17 | + item-spacing:1.5em, |
| 18 | + fill:to-be-marked, |
| 19 | + body-format:( |
| 20 | + style:( |
| 21 | + fill:to-be-marked, |
| 22 | + ) |
| 23 | + ) |
| 24 | + ) |
| 25 | + body |
| 26 | +} |
| 27 | +#show:mark.with( |
| 28 | + mark-array:(1,2,3,5,6,8,9,11,14,15,17,18,), |
| 29 | + mark-color:red, |
| 30 | +) |
3 | 31 | 以下基本积分是读者应知应会的。其中标红色者为重中之重,必背。 |
4 | 32 | + $integral x^a dif x=1/(a+1)x^(a+1)+C space (a!=1)$ |
5 | 33 | + $integral 1/x dif x=log abs(x)+C$ |
|
15 | 43 | + $integral cot x dif x=log abs(sin x)+C$ |
16 | 44 | + $integral csc x dif x=log abs(tan x/2)+C=-artanh cos x+C$ |
17 | 45 | + $integral sec x dif x=log abs(tan(x/2+pi/4))+C=log abs(sec x+tan x)+C=artanh sin x+C$ |
18 | | -+ $integral (dif x)/(1+x^2)=arctan x+C=-arccot x+C_1$ |
19 | | -+ $integral (dif x)/(1-x^2)=artanh x+C=1/2 log abs((1+x)/(1-x))+C$ |
20 | | -+ $integral (dif x)/sqrt(x^2+1)=arsinh x+C=log(x+sqrt(x^2+1))+C$ |
21 | | -+ $integral (dif x)/sqrt(x^2-1)=arcosh abs(x) sgn x+C=log abs(x+sqrt(x^2-1))+C$ |
22 | | -== 常用恒等变换 |
| 46 | ++ $integral 1/(1+x^2)dif x=arctan x+C=-arccot x+C_1$ |
| 47 | ++ $integral 1/(1-x^2)dif x=artanh x+C=1/2 log abs((1+x)/(1-x))+C$ |
| 48 | ++ $integral 1/sqrt(x^2+1)dif x=arsinh x+C=log(x+sqrt(x^2+1))+C$ |
| 49 | ++ $integral 1/sqrt(x^2-1)dif x=arcosh abs(x) sgn x+C=log abs(x+sqrt(x^2-1))+C$ |
| 50 | +== 常用恒等变换<常用恒等变换> |
| 51 | +#show:mark.with( |
| 52 | + mark-array:(3,4,5,10,11,12,17,18,), |
| 53 | + mark-color:blue, |
| 54 | +) |
23 | 55 | 以下恒等变换常见于各类积分问题中,足以帮助读者解决绝大多数问题。对于标蓝色者,建议读者记忆;对于其它变换,也建议读者能够熟练推导。 |
24 | 56 | + $sqrt(x^2)=abs(x)=x sgn x$ |
25 | 57 | + $x=abs(x) sgn x$ |
|
49 | 81 | + $cos a-cos b=-2sin (a+b)/2 sin (a-b)/2$ |
50 | 82 | + $sin x cos x=((sin x+cos x)^2-1)/2=(1-(sin x+cos x)^2)/2$ |
51 | 83 | + $(a sin x+b cos x)^2+(b sin x-a cos x)^2=a^2+b^2$ |
52 | | -== 通题通解 |
| 84 | +== 通题通解<通题通解> |
| 85 | +#show:mark |
53 | 86 | 我们知道,有些形式的积分是必定有解的。在研究一个积分时,我们只需要把原积分化成诸如此的形式,知道它们必定有解足矣。但它们的原函数究竟是多少,我们可不想反复应用那些熟知又麻烦的通法了。#parbreak() |
54 | 87 | 下面的几个积分是对基本积分表的扩充。你不必记忆,但应当掌握它们的解法。 |
55 | 88 | + 记$Y=a x^2+b x+c space(a!=0), Delta=b^2-4a c, x_1, x_2=(-b plus.minus sqrt(Delta))/(2a)$,则$ |
|
66 | 99 | ) |
67 | 100 | $ |
68 | 101 | + $integral (dif x)/(a x^n+b)^((n+1)/n)=x/(b root(n,a x^n+b))+C space(n in NN_+)$ |
69 | | -== 常见的非初等积分 |
| 102 | +== 常见的非初等积分<常见的非初等积分> |
70 | 103 | 以下积分的原函数是非初等函数。当它们单独存在时,我们不可能得到初等函数的结果。话虽如此,我们仍有可能通过应用分部积分法,抵消两个非初等积分并得到初等函数的结果。 |
71 | 104 | + $integral (sin x)/x dif x=op("Si")(x)+C$ |
72 | 105 | + $integral (cos x)/x dif x=op("Ci")(x)+C$ |
|
79 | 112 | + $integral ee^x^2 dif x=sqrt(pi)/2op("erfi")(x)+C$ |
80 | 113 | + $integral_0^phi (dif theta)/sqrt(1-k^2sin^2theta)=F(sin phi;k)$ |
81 | 114 | + $integral_0_x (dif t)/sqrt((1-t^2)(1-k^2t^2))=F(x;k)$ |
82 | | -+ $integral_0_phi sqrt(1-k^2sin^2theta)dif theta=E(phi;k)$ |
| 115 | ++ $integral_0^phi sqrt(1-k^2sin^2theta)dif theta=E(phi;k)$ |
83 | 116 | + $integral_0^x sqrt(1-k^2t^2)/sqrt(1-t^2)dif t=E(x;k)$ |
84 | 117 | + $integral_0^phi t^(p-1)(1-t)^(q-1)dif t=B(x;p,q)$ |
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