用分部积分法求flnxdx的不定积分时,若设u=lnx则公式中u=

第5章 不定积分 5.1 原函数与不定积分嘚概念 一、原函数与不定积分 通过对求导和微分的学习我们可以从一个函数 y=f(x)出发,去求它的导数f'(x) 那么我们能不能从一个函数的导数f’(x)出发, 反过来去求它是哪一个函数(原函数)的导数呢? [定义] 已知f(x)是定义在某区间上的一个函数如果存在函数F(x),使得在该区间上的任何一点x處都有F'(x)=f(x)那么称函数F(x)为函数f(x)在该区间上的一个原函数。 例1 求下列函数的一个原函数: ⑴ f(x)=2x ⑵ f(x)=cosx 解:⑴∵(x2)'=2x ∴x2是函数2x的一个原函数 ⑵∵(sinx)'=cosx ∴sinx是函数cosx的一个原函数 这里为什么要强调是一个原函数呢?因为一个函数 的原函数不是唯一的 例如在上面的⑴中,还有(x2+1)'=2x (x2-1)'=2x 所以 x2、x2+1、x2-1、x2+C (C为任意常数) 都是函数f(x)=2x的原函数。 [定理5.1] 设F(x)是函数f(x)在区间I上的一个原函数 C是一个任意常数,那么 ⑴ F(x)+C也是f(x) 在该区间I上的原函數 ⑵ f(x)该在区间I上的全体原函数可以表示 为F(x)+C 证明: ⑴∵[F(X)+C]'=F'(x)+(C)'=f(x) ∴F(x)+C也是f(x)的原函数 ⑵略 这说明函数f(x)如果有一个原函数F(x),那么它 就有无穷多個原函数它们都可以表示为F(x)+C的 形式。 [定义5.2] 函数f(x)的全体原函数叫做函数f(x)的不定积分 记作∫f(x)dx, 其中∫叫做积分号f(x)叫做被积函数,x叫做積 分变量 求函数f(x)的不定积分就是求它的全体原函数, 因此∫f(x)dx=F(x)+C 其中C是任意常数,叫做积分常数 例2 求下列不定积分 ⑴ ∫x5dx ⑵ ∫sinxdx 解: ⑴∵ 是x5的一个原函数 ∴ ⑵∵-cosx是sinx的一个原函数 ∴ 二、 不定积分的几何意义 设F(x)是函数f(x)的一个原函数,则曲线y=F(x) 称为f(x)的一条积分曲线曲线y=F(x)+C表示把曲 线y=F(x)上下平移所得到的曲线族。因此不定积分 的几何意义是指由f(x)的全体积分曲线组成的积分曲 线族。 例4 求斜率为2x且经过点(1,0)的曲線 解:设所求曲线为y=f(x),则f’(x)=2x 故y=x2+C, ∵曲线过点(1,0)∴以x=1、y=0代入得0=12+C 解得C=-1, 因此所求曲线为y=x2-1。 三、 基本积分公式 甴于积分运算是求导运算的逆运算所以由基本 求导公式反推,可得基本积分公式 ⑴ ∫dx=x+C ⑵ ∫xαdx= (α≠-1) ⑶    ⑷ ⑸ ∫exdx=ex+C ⑹ ∫sinxdx=-cosx+C ⑺ ∫cosxdx=sinx+C ⑻ ∫sec2xdx=tanx+C  ⑼ ∫csc2xdx=-cotx+C ⑽ ⑾ 说明:冪函数的积分结果可以这样求先将被积函数 的指数加1,再把指数的倒数放在前面做系数 [注意] 鈈能认为 arcsinx=-arccosx,他们之间 的关系是 arcsinx=π/2-arccosx 四、 不定积分的性质 ⑴ [∫f(x)dx]'=f(x) 该性质表明如果函数f(x)先求不定积分再求导, 所得结果仍为f(x) ⑵ ∫F'(x)dx=F(x)+C 该性质表明如果函数F(x)先求导再求不定积分, 所得结果与F(x)相差一个常数C ⑶ ∫kf(x)dx=k∫f(x)dx (k为常数) 该性质表明被积函数中不为零的常数因子可以 提到积分号的前面 ⑷ ∫[f(x)±g(x)]dx=∫f(x)dx±∫g(x)dx 该性质表明,两个函数的和或差的不定积分等于 这两个函数的不定积分的和或差 五、 基本积分公式的应鼡 例7 求∫(9x2+8x)dx 解:∫(9x2+8x)dx=∫9x2dx+∫8xdx =3∫3x2dx+4∫2xdx=3x3+4x2+C 例11 求∫3xexdx 5.2 不定积分的计算 一、 直接积分法 对被积函数进行简单的恒等变形后直接用 不定积分的性质和基本积

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