典型例题汇总:不定积分(凑微分、分部积分、一般有理式积分,三角函数有理式积分等)

题目 03

I=1sinxcos2x dx=?

解析 03

Tips:

一般情况下,遇到二倍角的三角函数,首先尝试转换为一倍角的三角函数:

sin2x=2sinxcosx

cos2x=2cos2x1=12sin2x

2cos2x=2cos2x1+12sin2x cos2x=cos2xsin2x

先尝试都转换为 sinx

I= d(sinx)sinxcosx(12sin2x)

但由于很难都凑成 sinx, 因此,上面的步骤几乎走不通。

于是,尝试都转换为 cosx:

I= d(cosx)sin2x(2cos2x1)= d(cosx)(1cos2x)(2cos2x1)

令:

u=cosx

则:

I= du(1u2)(2u21)

设:

Au+B1u2+Cu+D2u21

则有:

(Au+B)(2u21)+(Cu+D)(1u2)(1u2)(2u21)

2Au3Au+2Bu2B+CuCu3+DDu2=1

{2AC=0A+C=02BD=0B+D=1{A=0C=0B=1D=2

于是:

I=(11u2+22u21) du

I=+1u21 du212u21 du

I=1(u+1)(u1) du21(2u+1)(2u1) du

又:

1u11u+1=u+1u+1(u1)(u+1)=

2(u1)(u+1)

12u112u+1=2u+12u+1(2u1)(2u+1)=

2(2u1)(2u+1)

于是:

I=

12(1u11u+1) du2×12(12u112u+1) du

I=12ln|u1u+1|[12u1 du12u+1 du]

I=

12ln|u1u+1|+[12ln|2u1|12ln|2u+1|]+C

I=12ln|u1u+1|12ln|2u12u+1|+C

I=12ln|cosx1cosx+1|12ln|2cosx12cosx+1|+C


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