微积分基本定理的运用技巧

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微积分基本定理的运用技巧

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微积分基本定理的运用技巧
用微积分基本定理求定积分,关键是找到满足F’(x)=f(x)的函数F(x),即找到被积函数的原函数,利用求导运算与求原函数运算是互为逆运算的关系,运用基本初等函数求导公式和导数的四则运算法则,从反方向上求出F(x)。但在求原函数时会遇到困难或计算复杂,下面介绍几种简化求解的方法,供参考。
一、先化简,再积分。
例1 计算dx
解析:==(+2x-lnx)|=-ln2
点评:若被积函数f(x)比较复杂时,应先进行化简,以方便找到被积函数的原函数,再用基本定理求积分。
二、先分段,再积分。
例2 计算(|x+1|+|1-x|)dx
解析:由于y=|x+1|+|1-x|=
∴原式=++=(-x2)|+(2x)|+(x2)|=20
点评:这类积分不能直接求解,需要变换被积函数,去掉被积函数的绝对值,应用定积分的可加性,对积分区间分类讨论。
三、抓住几何意义
例3 计算dx
分析:若直接求被积函数y=的原函数比较困难,但由定积分的几何意义知,本题中即求半个单位的面积,故而dx=π
点评:充分挖掘被积函数的几何事实,正确理解定积分的几何意义,也是解决定积分问题的重要手段之一。
四、换元转化
例4 计算
解析:由于d(sinx)=cosxdx,故而令sinx=t,当x:0→时,t:0→1,则=(t+1)dt=(t2+t)|=。
点评:通过换元转化,可将复杂的定积分问题转化简单熟悉的问题,达到简化、优化解题的目的。
五、改变积分变量
例5 求抛物线y2=2x与直线y=x-4围成的平面图形的面积。
解析:解由y2=2x及y=x-4联立所得的方程组得两曲线的交点为(2,-2)、(8,4),若取横坐标x为积分变量,则应对图中阴影部分进行分割,变为两部分面积之和,S=2+=……=18.若以y为积分变量,则图中阴影部分的面积可根据积分公式求得,即S==(+4y-y3)|=18
点评:由此可见,在求平面图形面积时,要注意选择适当的积分变量,使计算简便。
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