The Substitution Rule 替換規(guī)則
找到 不定積分 很重要,但是很多時(shí)候
很難直接找到對(duì)應(yīng)的 不定積分
比如說(shuō):

這個(gè)時(shí)候,如果我們?cè)O(shè)

那么

那么,這個(gè)時(shí)候,我們可以利用u來(lái)替換,得出結(jié)果

由 鏈?zhǔn)椒▌t

我們可以得到:

如果這里,我們用 u = g(x) 去替換
則

或者 把 F' 寫成 f,則

The Substitution Rule 替換法則

如果 u = g(x),則

最后轉(zhuǎn)化為 du 和 dx 的運(yùn)算
例子
下面是一些例子
例子1

我們?cè)O(shè)

由

可以得到對(duì)應(yīng)的替換

所以:

例子2

-
解法1
設(shè)
則
所以:
Paste_Image.png -
解法2
設(shè)
則:
所以:
例子3

設(shè)

則


所以

例子4

設(shè)

則


所以:

例子5

設(shè)

則


有:


所以:

例子6

因?yàn)閟inx 的 導(dǎo)數(shù) 為 cosx, 則可以想到

則:


所以:

對(duì)應(yīng)的自然對(duì)數(shù),可以化簡(jiǎn)成:

所以,可以推導(dǎo)出
tan的不定積分

Definite Integrals 定積分
定積分,也就是按不定積分變化,在帶入值去計(jì)算值
The Substitution Rule for Definite Integrals 定積分變化法則(定理6)

同理,有

注意:
這里
自變量改變,對(duì)應(yīng)范圍也會(huì)改變
不定積分的上下限,由 [a, b] 變?yōu)榱?[g(a), g(b)]
例子
一些例子
例子7

設(shè)

有

這里對(duì)應(yīng)的函數(shù)的連續(xù)可導(dǎo)的,但是,有定理6
需要注意:
自變量改變,對(duì)應(yīng)范圍也會(huì)改變
當(dāng)x=0時(shí), u=1; 當(dāng)x=4時(shí), u=9
所以

例子8

設(shè)

則


而,對(duì)應(yīng)的范圍
由x的[1, 2] 變?yōu)?[-2, -7]
所以:

例子9

設(shè)

則

而,對(duì)應(yīng)的范圍
由x的[1, e] 變?yōu)?[0, 1]
所以:

對(duì)應(yīng)的圖像為:

Symmetry 對(duì)稱
由前面的替換法則,可以有

- 證明:
我們可以把對(duì)應(yīng)的過(guò)程,分為2部分:

設(shè)

對(duì)應(yīng)的范圍,由x的[0, -a] 變?yōu)?[0, a]
所以:

即:

這個(gè)時(shí)候,
-
如果 f(x) 是 偶函數(shù),有
則
-
如果 f(x) 是 奇函數(shù),有
則
例子
一些例子
例子10

因?yàn)?br>

是偶函數(shù),有

所以:

例子11

因?yàn)?br>

是奇函數(shù),有

所以












