第 3、4 次课 4 学时
课程安排:1学期,周学时 2 , 共 48学时. 主要内容:不定积分,定积分,微分方程 本次课题:不定积分的概念与性质 教学要求:1. 理解不定积分的概念 2. 理解不定积分的性质;3. 熟记基本积分表。 重 点:不定积分的性质和基本积分表 难 点:不定积分的概念 教学手段及教具:讲授法 讲授内容及时间分配: 1. 不定积分的概念 (25) 2. 不定积分的性质 (30) 3. 基本积分表 (30) 4. 习题 (90) 课后作业 参考资料 不定积分的概念与性质
1、复习13个基本导数公式. 2、原函数与不定积分的概念.
(1)定义1 在区间I上,如果可导函数F?x?的导函数为f(x),即对任一x?I,都有
F'?x??f(x)或dF(x)=?f(x)dx, 那么函数F?x?就称为f(x)(或f?x?dx)在区间I上的原函数.?
(2)原函数存在定理 如果函数f(x)在区间I上连续, 那么在区间I上存在可导函数
F?x?, 使对任一x ?I 都有F ?(x)?f(x).
注: 1、如果函数f(x)在区间I上有原函数F?x?, 那么f(x)就有无限多个原函数.
F(x)?C都是f(x)的原函数. (其中C是任意常数)?
2、f(x)的任意两个原函数之间只差一个常数, 即如果?(x)和F?x?都是f(x)的原函数,则
?(x)?F?x??C(C为某个常数).
简单地说就是,连续函数一定有原函数.??
定义2 在区间I上, 函数f(x)的带有任意常数项的原函数称为f(x)(或?f(x)dx)在区间I上的不定积分. 记作 ?f(x)dx, 其中记号?称为积分号, f(x)称为被积函数,
?f(x)dx称为被积表达式,x称为积分变量.?
3、例题讲解.
例1 因为sinx是cosx的原函数,?所以?cosxdx?sinx?C.?
因为x是1的原函数, 所以 ?1dx?x?C.?
2x2x例2. 求函数f(x)?1的不定积分?
x解:当x?0时,(ln x)??1,?1 dx?lnx?C(x?0).??
xx当x?0时,[ln(x)]??1?(?1)?1,?1 dx?ln(?x)?C(x?0).合并上面两式,得到 ?xxx?x dx?ln|x|?C(x?0).??
2例3. 求xdx.
1??x3?x3x3222?C. 解 由于???x,所以是x的一个原函数,因此?xdx?33?3?'4、变式练习
5、积分曲线? 函数f(x)的原函数的图形称为f(x)的积分曲线,从不定积分的定义,即可知下述关系?
d[?f(x)dx]?f(x)? 或 d[?f(x)dx]?f(x)dx.
dx'又由于F(x)是F?x?的原函数,所以?F?(x)dx?F(x)?C或记作?dF(x)?F(x)?C.
6、基本积分表(略).
例4. ?13dx??x?3dx?1x?3?1?C??12?C.?
?3?12xx x例5. ?2xdx??5x2dx7?1122?x?C?x2?C?2x3x?C.
5?177257、不定积分的性质.
性质1 函数的和的不定积分等各个函数的不定积分的和,即 ?[f(x)?g(x)]dx??f(x)dx??g(x)dx.?
这是因为, [?f(x)dx??g(x)dx]??[?f(x)dx]??[?g(x)dx]??f(x)?g(x).
性质2 求不定积分时,被积函数中不为零的常数因子可以提到积分号外面来,即 ?kf(x)dx?k?f(x)dx(k是常数,k?0)? 例6. ?x(x?5)dx??525(x211?5x2)dx.
51 ??x2dx??5x2dx??x2dx?5?x2dx 22 ?x2?5?x2?C.
7373例7. ?(x?1)3x3?3x2?3x?1dx?(x?3?3?1)dx dx???xx2x2x2dx?1x2?3x?3ln|x|?1?C. ??xdx?3?dx?3?1dx??12x2xx8.变式练习
(1)
?xdx2x (2)
3(?x?1x(2x?x2)dx )dx (3)?(4)
?3x4?3x2?1x2x(x?3)dx (5)?dx (6)?dx 22x?11?xx13432-+-)dx (8)?(?)dx (9)?xxxdx (7)(?2xx3x4(10)?1x2(1?x2)dx (13)
?cot2xdx
1?x21?x2?e2x?1 (11)ex?1dx
(12)?3xexdx 第 5 次课 2 学时
课程安排:1学期,周学时 2 , 共 48学时. 主要内容:不定积分,定积分,微分方程 本次课题:第一类换元积分法 教学要求:1. 掌握第一类换元积分法 重 点:第一类换元积分法 难 点:凑微分 教学手段及教具:讲授法 讲授内容及时间分配: 1. 第一类换元积分法理论 (25) 2. 练习 (65) 课后作业 参考资料