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積分最基礎最重要的定理:線性法則,學完就會求大多數不定積分

高等數學不定積分最基礎也最重要的定理,叫做“和的線性法則”,學完之後,你就會解大多數的不定積分了。

積分最基礎最重要的定理:線性法則,學完就會求大多數不定積分

定理的內容是這樣的:

若函式f與g在區間I上都存在原函式,k1,k2為兩個任意常數,則k1f+k2g在I上也存在原函式,且∫(k1f+k2g)dx=k1∫fdx+k2∫gdx.

這是由“函式和的求導法則”決定的。因為兩個不定積分和的導數等於各自的導數的和,而求導和積分是一個互逆的過程,所以結果等於被積函式,因此和的原函式等於原函式的和。

這個定理還可以拓廣到多加式的情形,形成和的線性法則,即幾個函式和的原函式,等於各個函式的原函式的和。有了這個定理,結合老黃上一篇作品分享的常用積分公式。我們就可以解決大多數不定積分了。

積分最基礎最重要的定理:線性法則,學完就會求大多數不定積分

比如,下面這幾個不定積分,都可以利用線性法則來解決。

(1)求∫p(x)dx, p(x)=a0xn+a1xn-1+…+an-1x+an; (2)∫(x^4+1)/(x^2+1)dx;

(3)∫dx/((cosx)^2(sinx)^2);(4)∫cos3x·sinxdx;(5)∫(10^x-10^(-x))^2dx.

解:(1)∫p(x)dx=a_0/(n+1)xn+1+a_1/nxn+…+a_(n-1)/nx2+anx+C.

【求多項式函式的原函式。利用它,我們可以把冪函式的不定積分公式複習個遍。因為多項式是和的概念,所以它的原函式等於各個項的原函式的和,根據冪函式的不定積分公式:指數加1,加1的指數做分母,並且保留前面的係數,就可以得到多項式的不定積分了。注意,雖然每個項的原函式都有一個常數項C,不過不論有多少個常數,它們的和仍是常數C,所以以後這種情況下,都只需要保留一個C就足夠了。】