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高等数学-求积分的一些方法(III 三角函数的积分)

2018-08-15 00:25 作者:EnemyIncoming  | 我要投稿

这一篇我们主要研究三角函数的积分方法

第一节 应用三角恒等式的积分

一、公式


二、应用

例1:计算

因为有

所以

注意这里的绝对值,因为在x∈[0,π/2]中,y始终大于0,因此|sinx|=sinx

例2:计算

貌似公式用不上啊?其实,我们用x/2代替公式中的x就可以了,也就是:

注意这里的|cos(x/2)|,因为x∈[π,π/2]中,y并不是正数,因此

|cos(x/2)|=-cos(x/2)

结果为

例3:计算(稍微有些难度)


我们处理它的办法比较特殊:让积分内的函数表达式乘上除上其共轭表达式

化简得到

我们先解决等号右边的第一项积分,即

其实把它稍微变一下形式就可以了

令t=sin x,则dt/dx=cosx => dt=cosx dx

等号右边的第二项积分

综上所述

die

第二节 三角函数幂的积分

一、sin x和cos x的幂

①对于∫cos^7 x * sin^10 x dx,一般方法是对奇次幂做手脚,具体方法如下:

将带有次幂的sinx(或cos x)分离一个sin x(或cosx),即:

令t=sin x,则dt=cosx dx,所以

结果为

又因为t=sin x,所以

②如果幂都不是奇数,比如

我们要做的就是利用倍角公式:

展开,得到

分开求积分,得到

二、tanx的幂

设tanx的指数为n

n=1的情形比较简单,这里不谈

①n=2

根据

替换,然后求解

②n≥3

我们可以把tan^2 (x)提出来,然后改写为sec^2 (x) -1

比如

把tan^2 (x)提出来

也就是

化简

令t=tan x,则dt=sec^2 (x) dx

综上所述


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