数学微积分之不定积分6道习题计算步骤系列(11)
微积分:六个数学不定积分计算步骤
1.计算∫(40x-19)dx/(20x²-19x+3)。解:观察积分函数特征,对于积分函数的分母有(20x²-19x+3)'=40x-19,刚好是分母表达式,故本题可以用积分公式∫dx/x=lnx+c来变形计算。
∫(40x-19)dx/(20x²-19x+3)
=∫d(20x²-19x)/(20x²-19x+3),
=∫d(20x²-19x+3)/(20x²-19x+3),
=ln|20x²-19x+3|+C。
2.计算∫(10x²-33)²dx.解:对此类型总体思路是降次积分,有两种思路,思路一:是将积分函数2次幂展开,再分别计算不定积分,即:
∫(10x²-33)²dx
=∫(10²x⁴-660x²+33²)dx,
=∫10²x⁴dx-∫660x²dx+∫33²dx,
=1/5*10²x⁵-1/3*660x³+33²x+C.
思路二:通过分部积分进行计算,有:
∫(10x²-33)²dx
=(10x²-33)²x-∫xd(10x²-33)²,
=(10x²-33)²x-4*10∫x²(10x²-33)dx,
=(10x²-33)²x-4*10∫(10x⁴-33x²)dx,
=(10x²-33)²x-4*10²∫x⁴dx+4*10*33∫x²dx,
=(10x²-33)²x-(4/5)*10²x⁵+2/3*660x³+C。
3.积分∫dx/(x²-34x+399)的计算。解:根据积分函数的特点,分母看作成二次函数,则判别式△=34²-4*399<0,即与x轴没有交点,故分母函数可以通过配方得到形如(x-a)²+c的形式,再根据不定积分公式∫dx/(1+x²)=arctanx+C变形计算即可,有:
∫dx/(x²-34x+399)
=∫dx/(x²-34x+289+110),
=∫dx/[(x-17)²+110],
=(1/110)∫dx/[1+(x-17)²/110],
=(1/√110)∫d(x/√110)/[1+(x-17)²/110],
=(1/√110)arctan[(x-17)/√110]+C。
4.计算∫(73/82x+32x/59)²dx.解:本题主要采用将积分函数通过平方展开后,再分别进行积分,有:
∫(73/82x+32x/59)²dx
=∫[(73/82x)²+2*73/82*32/59+(32x/59)²]dx,
=(73/82)²∫dx/x²+2336/2419∫dx+(32/59)²∫x²dx,
=-(73/82)²/x+2336x/2419+1/3*(32/59)²x³+C。
5.计算∫(16x³-12x²+2)112(48x²-24x)dx不定积分计算解:本积分函数的特征是变形指数低的部分,即后一项,又因为(16x³-12x²+2)'=48x²-24x,所以可以使用凑分法进行不定积分计算,则:
∫(16x³-12x²+2)112(48x²-24x)dx
=∫(16x³-12x²+2)112d(16x³-12x²+2),
=(1/113)*(16x³-12x²+2)113+C.
6.计算∫xln(3x-28)dx。解:本积分出现自然对数与一次函数x的乘积形式,思路是将x凑分到积分单元中,再进行分部积分法,有:
∫xln(3x-28)dx
=(1/2)∫ln(3x-28)dx²,
=(1/2)x²ln(3x-28)-(1/2)∫x²dln(3x-28),
=(1/2)x²ln(3x-28)-(3/2)∫x²dx/(3x-28),
=(1/2)x²ln(3x-28)-∫(x+28/3)dx-
(28/3)²∫d(3x-28)/(3x-28)
=(1/2)x²ln(3x-28)-(1/2)x²-28x/3-
(28/3)²*ln(3x-28)+C。