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總結(jié)是指對(duì)某一階段的工作、學(xué)習(xí)或思想中的經(jīng)驗(yàn)或情況加以總結(jié)和概括的書(shū)面材料,它能夠使頭腦更加清醒,目標(biāo)更加明確,不如靜下心來(lái)好好寫(xiě)寫(xiě)總結(jié)吧?偨Y(jié)怎么寫(xiě)才是正確的呢?下面是小編整理的學(xué)習(xí)不定積分的方法總結(jié),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
摘 要:本文通過(guò)分析不定積分計(jì)算教與學(xué)中的困難,提出老師和學(xué)生要注意的問(wèn)題,并對(duì)幾種常用方法作了分析。
關(guān)鍵詞:不定積分計(jì)算 困難 分析 常用方法
不定積分是大學(xué)數(shù)學(xué)關(guān)于計(jì)算問(wèn)題的一個(gè)重要內(nèi)容,是定積分、重積分、線面積分計(jì)算、微分方程求解的基礎(chǔ)。因此,熟練掌握不定積分的計(jì)算方法與技巧,對(duì)于學(xué)好高等數(shù)學(xué)是十分必要的,然而它的計(jì)算卻存在著一定的難度。
一、不定積分計(jì)算的困難及分析
不定積分計(jì)算的困難首先是由其概念本身帶來(lái)的,因?yàn)閺那髮?dǎo)的逆運(yùn)算引進(jìn),造成了它的計(jì)算是非構(gòu)造性的一類(lèi)運(yùn)算,它與求導(dǎo)相比有著顯著的不同,求導(dǎo)有一定的公式可套,但求不定積分并非如此。
不定積分計(jì)算的困難還在于錯(cuò)誤的思考方法,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),解題往往通過(guò)“猜”的方式,猜原函數(shù),這顯然相當(dāng)?shù)睦щy;在老師方面,不定積分的教學(xué)也是一個(gè)難點(diǎn),老師的任務(wù)是理出方法,教會(huì)學(xué)生如何理解方法,而不是憑感覺(jué),F(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題有兩個(gè):一是當(dāng)在指定讓學(xué)生用哪種方法解決時(shí),學(xué)生可以做到,但如果把方法混在一起,學(xué)生往往不知道用哪種方法;二是在當(dāng)時(shí)學(xué)生會(huì)解決的題目,時(shí)間久了,學(xué)生就忘記了。原因都在于學(xué)生沒(méi)有真正理解透各種方法的本質(zhì)特點(diǎn),面對(duì)問(wèn)題時(shí),不知道怎么根據(jù)其特征選擇適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>
二、不定積分計(jì)算的方法思考
在介紹積分方法時(shí),老師首先應(yīng)提醒學(xué)生注意被積函數(shù)的多樣性,而不同類(lèi)型的被積函數(shù)就需要不同的積分方法來(lái)解決,對(duì)于一個(gè)給定的f(x),要求f(x)dx,這是一個(gè)未知的問(wèn)題,從宏觀上說(shuō)我們要將未知的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已學(xué)知識(shí)來(lái)討論。那么就存在兩個(gè)問(wèn)題:已知的是什么?怎么轉(zhuǎn)化過(guò)去?
課本根據(jù)求導(dǎo)與不定積分的關(guān)系由基本求導(dǎo)公式給出了積分基本公式,它們可以作為已知的知識(shí),那么不能直接由積分公式解決的問(wèn)題,就要通過(guò)幾種轉(zhuǎn)化方法轉(zhuǎn)化到現(xiàn)有的公式上,轉(zhuǎn)化的依據(jù)要根據(jù)被積函數(shù)的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)化方法的特點(diǎn)。常用方法有以下幾種。
1.基本變形。這個(gè)方法是由不定積分的性質(zhì)線性引出的,只要做恒等變形就可以將要求的不定積分轉(zhuǎn)化到基本積分公式中去,它的特點(diǎn)就是多個(gè)變單個(gè)。
2.湊微分法。顧名思義,關(guān)鍵在于一個(gè)“湊”字,如果能想到如何“湊”,則題目會(huì)迎刃而解,若想不到方法,則會(huì)無(wú)處入手。因此,歸納并熟記常用的湊微分公式是十分必要的。
老師在講解這個(gè)方法的時(shí)候可以先通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的湊微分的例子引出湊微分這個(gè)方法,以形象地觀察出湊微分法的本質(zhì)、特點(diǎn),書(shū)上給出的定理是比較抽象的,在對(duì)其證明中,可以采取比較通俗的方式,如:要驗(yàn)證f[φ(x)]?φ′(x)dx=f(u)du=F(u)+C=F[φ(x)]+C是否成立,只要驗(yàn)證(F[φ(x)]+C)′=f[φ(x)]?φ′(x)是否成立。
如果成立,則證明了該定理,也證明了前幾個(gè)例子的做法是正確的。再結(jié)合例子和定理歸納出湊微分法的特點(diǎn)就是“變?cè)賲f(xié)同”。
有些例題要“湊”多次,老師可以舉相關(guān)例題讓學(xué)生充分體會(huì)湊微元法的本質(zhì)特點(diǎn)是變?cè)賲f(xié)同中的“再”,總的來(lái)說(shuō)湊微元法就是一個(gè)“變?cè)賲f(xié)同”的過(guò)程。
3.變量代換法。從被積函數(shù)中會(huì)發(fā)現(xiàn)一些難以處理的因式,使用湊微元怎么也協(xié)同不了,在講解這個(gè)方法的時(shí)候可以先舉幾個(gè)這樣的例子,告訴學(xué)生思考這個(gè)問(wèn)題的方法,多列幾個(gè)學(xué)生就會(huì)知道想辦法去掉難以處理的因式,當(dāng)然是有多種代換方法的。在學(xué)生接受了這種思路后再給出定理,證明手段類(lèi)似湊微元的證明。
例1:求.
思路一:被積函數(shù)中既有x,又含有x,所以我們想辦法通過(guò)變?cè)紖f(xié)同到x上,然后再觀察,再協(xié)同。
解一:===
=d=d
=arctan+C
思路二:考慮被積函數(shù)中含有根號(hào),想辦法去掉根號(hào),使用三角代換很容易將其算出。
觀察這兩種方法的各自特點(diǎn),第一種思路它比較難想到,但計(jì)算起來(lái)比較簡(jiǎn)單,第二種方法它雖然操作起來(lái)相對(duì)麻煩一些,但指向性非常明確。三角換元法一般是把被積函數(shù)中含有的,分別用x=asint,x=atant,x=asect做變換去掉根式,沒(méi)有太多的技巧,但是有些含有這樣根式的不定積分不需要采取變量代換的方法,例如xdx,dx,被積函數(shù)中含有了比較難處理的因式,而變量代換就是起到一個(gè)去掉難處理的因式的作用,但在有些題目中只要用湊微元做就可以了,提醒學(xué)生不要犯教條。
4.分部積分。其基本公式為udv=uv-vdu,此方法用于求udv不易,而求vdu較易的題目。在運(yùn)用分部積分法關(guān)鍵是u與dv的選取,掌握此方法的一個(gè)關(guān)鍵在于你要對(duì)哪個(gè)求導(dǎo),du是一個(gè)局部求導(dǎo),求導(dǎo)之后要方便運(yùn)算才有意義。
例2:求xedx.
分析:被積函數(shù)是指數(shù)函數(shù)e與三角函數(shù)x的乘積,用分部積分有兩種方案:xedx=edx=ex-xdexde,第一種方案是對(duì)e局部求導(dǎo),而我們知道對(duì)它求導(dǎo)還是本身,所以解決不了根本問(wèn)題,所以學(xué)生在做題的時(shí)候要思考到底對(duì)誰(shuí)局部求導(dǎo)能達(dá)到目的,這題中對(duì)x局部求導(dǎo)就可以去掉這個(gè)因式,所以選擇第二種方案。
這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)要求我們要對(duì)各類(lèi)積分法進(jìn)行總結(jié)比較,分析各類(lèi)積分方法的特征,達(dá)到掌握并熟練運(yùn)用的目的。
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