8.若/,(sinx)=cos2x,且/(0)=-*,求方程/(x)=0的根。
9.求f[^-M
10.Jmax(x\^2。
第四章不定积分
(A层次)
dx
J.
Jsinxcosx
解:
原式訂器心
=ln(rgx)+C
2.
&dx
-2^1-x2-arcsinx+C
1-x2
解:
原式=J~x/v=——[in(x+1)-In(x-2)]+C
、wXI1・‘l~*Z丿5
Jsiii5xsinJxdx
=—sin2x——sinl2x+C
424
解:
原式=片dx=2、arcfg丘心rcfg長)=(arcfg長$+C
=lfj/+lf^si^+cM=lz+lln(silW+cos/)+c
2」2」sin/+cosf22
11
=—arcsinx+—
In(J1-x~+x)+C
22
cos*tdt=
=—x^arctQX--[xdx+-f
33」3」1+对
=-x'arctgx--x1--lii(l+x2)+C
366
8.
解:
原式=xcos(lnx)+Jx[sin(lnx^—dx=xcos(lnx)4-Jsin(lnx)dx
=xcos(lnx)+xsin(Inx)-Jxd[sin(Inx)]=xcosx0nx)+xsin(lnx)-Jcos(hix)clx
故Jcos(lnx)clx=—x[cosA(lnx)+sin(lnx)]+C
2
+c
XCOS*xclx
原式=\e,?
>rdt=^rde,=3pR-j>
=3fF—6/R+6R+C
=涉(2疔-2亦+2屛
13.
aInxlnInx
dx
解:
J
解:
原式訂品訂储^时哄
卅-丄}〃-J鲁r总+丄+C
15.
xe
尙+m宀m(z)+c
舒皿+l)+c
解:
令y/x=tt贝|Jx=/3,clx=3t2dt
原式=Jsinf・3几〃=-3j/'〃cosf
=-3/'cost+3Jcosf・2tdt=-3f'cost+6Jtdsint=-3/2cos/+6/sin/-6fsin/〃f=-3rcosr+6tsint+6cosf+C
=-3x3cos>[x+6Vxsin\[x+6cosVx+C
解:
令仮=sinu,则x=sin2u,dx=2sin“cos“d"
原式=f——2sinz/cosz^/r/
Jcosu
=-2Judcosu=-2(mcosz/-1cosz/Jw)
=-2“cosm+2sinu+C=-2-71-xarcsin>[x+2y[x+C
18.
解:
原式=-]*11】(1+十则、7
ln(l+F)|
2x2
一呼+扣j(“)]+c
"^jd+』A(i+“)+c
f7cosx-3sinxf
ax
」5cosx+2sinx
原式_j(5cosx+2sinx)+(2cosx-5sinx)〃x
=x+ln|5cosx+2sinx|+C
x+\nxx+\nxe1f
+-dx
1+x」x
x+h\x
\+x
解:
Jsin'xcosxdx
原式訂
sin'xcos2xcosxdx
=Jsiifa{1-sin2x}/sinx
22.J
=丄sin"x--sinsx+C68
cosxsinx
解:
原式訂竺二心訂业〃(嗣JCOSXtgXJtgx
=jin/gxd(ln/gx)=丄(intgx)'+C
2
23.
|q2arccoiit
解:
原式=-ljl02arec08X42arccosx)
2
=--—!
—io2drcosr+c=
2In10
7COS.V
arcco&r
24.x1arctgxdx
解:
原式=裁必倂〃(》)
J
25.J
X+x-x,
-7T^/V
1rXdx3*\+x2
=+xyarctgx_£Jxdx+
=lx^-lx2-lln(l+x2)+C
解:
令x=lpdx=_\df
=-(4^dt
=-arcsin/+Jl+C…resin丄+£H+C
XX
解:
令x=atgt9dx=asec2tdt
原式停宀
rdtrsin2/+cos21t
訂命而訂sd/c®〃
=jsectdt+
costfsinr
=lnlsecr+!
—+C
sin/
=In
yla2+x2X
+—
aa
=Inx+y/cr+x2-yla2+x2+C
=|e2xsec2xdx+2Je2xtgxdx
=Je2xdtgx+2je2xtgxdx
=elxtgx-jfgx・2elxdx+2|elxtgxdx=e2xtgx+C
xdx
爲,J(x+l)(x+2)(x+3)
解:
原式冷禺-厲7
3dx
x+3
=—[41n(x+2)-31n(x+3)-hi(x+l)]+C
2
=扣占爲+c
(2+cosx)sinx
于是
原式可擇严
Jr+33h
=|ln(r3+3r)+C
=—Intgs—+3/g—!
+C
3I22
cosx
解:
原式=J"'"'cosxdx-Jes'nxtgxsecxdx
=jAY?
sinxJ(sinA-)-Je^^secx)
=j.xJesinx-secxsinx+JsecAz/(es,nv)
jsecx(?
sinvcosxdx
=xesinv-J严仏—secx/nx+
(B层次)
1.设/⑴的一个原函数为严,求解:
jxf"(2x)(lx=^xf',(2x\l(2x)
厶
=|jv#(2x)=|#(2x)一/(2aHv=[灯(20-£/(2a>/(2a)
由题设/«-Slnv
\X丿
xcox-sinx
|=F
/.jxf'(2x)dx=g#(2x)-扌
cos2xsin2x
44x
x+1
x(l+xex)
dx
d(xex)
加(1+加)
=In(xex)-In(1+xex)+C
=x+Inx-ln(l+x^r)+C
1
x\nx
诗昨7-外2占必
x.re2uHd7+
s
U+xIHmJIX.SSUIX8JJI
+H.SSUJX5>-丫
X.2S〔xpYS8IX8ZJ+H.SS£JI
(忌丫)px.sSUIjH«m
X—UTSxpK•
X.2Ss-
=2rln(r+2)-2jz-4^-^=2心『+2)-=2/hi(r2+2)-4t—
=2xy/ex—2一4Je'-2+4迈aret"一°二+C
贝!
lv=fdv=[————-令x=tgt[曲=fcostdt=sint+C=,人+C(1+兀手Jseer山+,
取心k于是
原式=jInxd
xlnxrx1f
一—dx
yl\+X2」Jl+FX
x\nxrdx
7i+%27i+a-2
原式=J/cos?
tdt
=丄J/(l+COs2/)6〃
+*j*/cos2/〃⑵)=+*j*/〃(sin2/)+#sin2f-Jsin
+—ZsinrcosZ+-cos2/+C
28
=—(arcsiiix)-+—xy!
\-x2arcsinx-—x2+C
424
10.J
x3arccos^f
—dx
解:
令"=arccosx,
Vl-x2
Jl
=-守2八/(1」乍
=_F(l—x孚—J(l_x#d(l—F)
一字邛+C
取一-二^(1」乍,于是
原式=一二、〔(1-x2)2arccosx-|-二(1-x2)2t/arccosx
1-x2
二^(1—x手arccosx-\-(1-x2-J=dx
-x2arccos^-—x(6+x2)+C
9'7
dx
+
1+。
+垃+
I+z+gw"+7z+gw
寸
+-l:
+uiUII+Tx
亍)
-p
「(I+・)e「(elJ)E「
•2
、二
WJ2P耳.』令:
灌
jpRUXPJ?
—*HXWrHI+x、令“»
、
a丁笊M
XHrso。
€「lr
i
原式=2jln『_l»〃
=2伽『-1)-2»是/
=2rhi(r2-l)-4r+-ln—+C
72r+1丿
=2Jx+1Idx—4Jx+1—2In
x
7+x
解:
^arcsin=f9贝!
j—=sin21,cos21=»tg2t=
v1+v\+x\+x
原式=Jtdtg2t=t^tg2t-^tg2tdt
=/・fg*_J(sec2/_]}〃
=t-tg2t-tgt+t+c=xarcsinJ一依+arcsin
Vl+x
解:
原式=J
-4circtgx-—arctgx\dxQ1+JC)
=arctgx+f——!
—rdx-—(arctgx)1
x”」x1+22
-dx
1+AT丿
_--arctgx_—(circtgx^+f—-
x2」Ix
-Lamfgx_—(acfgx),+Inx_1In(1+十)+C
x22
原式=f-!
—CQStdt
J(1-sinr)cos/
訂丄^訂出乩〃bg+丄+c
J1-sin/」cos~fcos?
^A=+^=+c=^iL+cvl-x2Vl-x2Vl-A-2
I92,・2
Jcrcos°x+b^sirrx
sec2xf
1+|-tgx
1+(2妙
(b
=^rCt8[atgX]+C
19.Jxrgxsec"
xdx
解:
原式=JxseC/secx
sec4xdx
「14X41
=x—asecx=—secx——
J444
=,sec4x_土J(/g2%+\\ltgx
20.
sinx
dx
1+sinx+cosx
sin/+cos/
sinx
解:
J——奸±2
J1+smx+cosx
dt=r-In|sint+cos"+C
XY
—-Insin—+cos
2
(C层次)
1.设F(x)为/(X)的一个原函数,F(o)=l,F(x)>0,且当x>0时,有/(■y)F(x)=二一孑,求/(x)o
解:
由题意mis从而"皿r石
于是[2F(x)F\x)dx=j(]")2dx
r—zW占卜-吕叮占曲)
乂_+『二1%=_竺+?
,+c
X+\Jx+1x+\
由F(O)=1和戸(0)=1+0得C=0,从而
故.心亠=
2(1+x)l
xv0
“0,求/(X)的一个原函数。
x>0
sin2a\
2・设f(x)=•0,
ln(2x+1),
解:
当xv0时,有F(x)=jf\x\ix=Jsin2xdx=-gcos2x+
当x>0时,有
F(x)=J/(x)t/x=j*In(2x+1)dx
2
=x\n(2x+1)-Jx•J_]dx
=xhi(2x+l)-x+—In(2x+1)+C?
limF(x)=+Cj,limF(x)=C,
-V—^02x—^0
故C2=G—*
因而,给G不同的值,便可得到/⑴不同原函数
f(x)=
一*cos2x+G
0
xln(2x+1)+—ln(2x+l)-x+C]
22
3.设/⑴为犬的连续函数,且满足方程:
]1618
匸/(讪叮r(讪+牛+牛+C,求/(对及常数C。
解:
将等式两端对•丫求导,得
/(x)=_xV(x)+2F+20
有/(x)=2f+;U7)W
1+对
将/U)=2x15代入原式得
…r16丫18
2J严〃叮心+百+歹
BnAJ61AJ8X,6X,8「
即——=--——+——+——+C
89989
故c=£
4.设/(inx)=,计算[j'(x)dx。
解:
令lnx=F,则x=e!
/(/)=-ln
e
Jf(x)dx=JS(l「L
=-e~xIn(1+ex)4-j厂"一•dx
=Y_Tn(1+")+1-—―-dx
\1+幺丿
=-e~xIn(1+e,)+x-In(1+e,)+C
=x-(l+g7)ln(l+/)+C
5.
设/(/一l)=lnf,且/(0(x))=lnx,
则/(A)=lnltl
x-1
又T/(0(x))=lnx
6.设广(lnx)=F0<'-1且/(O)=O,求f(x).
解:
当0vxS1时,/(inx)=[广(inx\lhix=Jidhix=Inx+C由f(x)连续及/(o)=0得f(x)=x
从而/(x)=K+C
由/⑴连续得f(x)=ex+\-e
7.己知/'(sin2x)=cos2x+tg2x901・•>;sin"u1-sin"u
-xdx
8.若广(sinx)=cos,x,且/(0)=-y,求方程f(x)=0的根。
=-f2cos3xJcosx=——cos4x+CJ2
.•./Cv)=-l(l-x2)2+C
X/(o)=-|,・・・c=o
2
于是/(x)=-g(l-"『
故x=\-\均为/(x)=0的二重根。
解:
原式=严)广2(学需W/x
=「/⑴广'⑴-/(0/"叫
J广⑴/,2W'
訂单壯舟丄⑷T+C
J/v)L/w」4/wJ
解:
令f(x)=max(x5,x2,1)=l,|x|vl
当xX1时,|f(x、Lx=Jx'dx=扌+G当xW一1时,jf(x\lx=jx1dx=+C2
当xS_1时,|f(x)clx=|k/x=x+C5
由于原函数的连续性,于是有
(a)
即-+cl=i+g
4
i
又邸+CJ他(尹
(b)
即一I+C3=_g+C2
32
解(町、(b),令C3=C,则C,=-+C,C2=--+C
故/max(x\x\l)=<
卜T+c,
x+C,
x<-l
-1x>\