问题

这个不定积分为什么是这样的啊?

回答
当然,我们来好好聊聊这个不定积分的计算过程。为了让你能更透彻地理解,我会尽量用一种更贴近思考过程的方式来讲解,就像我们自己在纸上推导一样,而不是生硬地罗列公式。

首先,你需要告诉我,你对哪个具体的不定积分感到困惑?不定积分的形式千千万万,不同的函数有着不同的求解思路。

为了更好地讲解,请你提供具体的积分式子,例如:

∫(2x + 3) dx
∫x² dx
∫sin(x) dx
∫e^x dx
∫(1/x) dx
∫(x / (x²+1)) dx
∫x e^x dx
∫ln(x) dx

一旦你告诉我具体的积分式子,我就可以从以下几个方面来详细讲解:

1. 这是什么类型的积分?
是多项式积分吗?
是三角函数积分吗?
是指数函数或对数函数积分吗?
是复合函数积分吗?
是带分数形式的积分吗?
是需要特殊技巧的积分,比如换元法、分部积分法,或者部分分式分解?

2. 核心的积分法则是什么?
幂函数积分法则: ∫xⁿ dx = (xⁿ⁺¹)/(n+1) + C (其中 n ≠ 1)
常数积分法则: ∫k dx = kx + C (k为常数)
三角函数积分: ∫sin(x) dx = cos(x) + C, ∫cos(x) dx = sin(x) + C 等。
指数函数积分: ∫eˣ dx = eˣ + C, ∫aˣ dx = (aˣ)/ln(a) + C
对数函数积分: ∫(1/x) dx = ln|x| + C

3. 求解的具体步骤(一步步拆解):
我们会如何看待这个被积函数?它是由哪些基本函数组合而成的?
如果是一个复合函数,我们该如何识别“里层”和“外层”函数?
如果需要换元,我们会选择哪个量作为新的变量 `u`?为什么这样选择?这个 `u` 的微分 `du` 是什么?
如果需要分部积分,我们会根据什么原则来选择 `u` 和 `dv`?(通常是 LIATE 原则:对数、反三角、代数、三角、指数)
如果被积函数是分数形式,分母是二次多项式,我们会考虑配方、三角换元还是部分分式分解?

4. 为什么会出现 `+ C`?
这是不定积分的关键。任何一个常数的导数都是零。所以,当我们对一个函数求导得到 `f(x)` 时,原始函数可以是 `F(x)`,也可以是 `F(x) + 1`,`F(x) 5`,或者任何 `F(x) + 常数`。不定积分就是要找到所有可能的原始函数,所以我们用 `+ C` 来表示这个任意常数。

5. 如何验证结果?
求导是积分的逆运算。我们可以将我们算出的不定积分结果对变量求导,看看是否能回到原来的被积函数。

举个例子,如果我们想知道 ∫(2x + 3) dx 是怎么来的:

1. 类型: 这是一个多项式函数的积分,由两个基本项组成:`2x` 和 `3`。
2. 法则: 我们会用到幂函数积分法则和常数积分法则,以及积分的线性性质(积分的和等于和的积分)。
3. 步骤:
我们可以将积分拆开:∫(2x + 3) dx = ∫2x dx + ∫3 dx
处理第一项 ∫2x dx:
常数 2 可以提到积分号外面:2 ∫x dx
x 可以看作 x¹。应用幂函数积分法则:n=1,所以是 x¹⁺¹ / (1+1) = x²/2
所以 ∫2x dx = 2 (x²/2) = x²
处理第二项 ∫3 dx:
应用常数积分法则:∫3 dx = 3x
将两部分合并起来:x² + 3x
别忘了加上那个任意常数 `C`:x² + 3x + C

4. 验证: 对 x² + 3x + C 求导。
d/dx (x²) = 2x
d/dx (3x) = 3
d/dx (C) = 0
所以,(x² + 3x + C)' = 2x + 3。这和原来的被积函数完全一致。

请告诉我你遇到的具体积分式子,我一定会尽力用最清晰、最自然的语言来为你讲解它的由来。我们一起把它弄明白!

网友意见

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自己懒得积,我就贴一个计算机软件WolframAlpha的结果吧。

log就是ln的意思。再贴个软件生成的step by step solution :

所以题主的式子好像不对?

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