直接积分法

直接积分法是最基本的积分方法。

适用情况

基本步骤

  1. 将被积函数分解为基本函数的线性组合
  2. 利用积分的线性性质分别积分
  3. 合并结果

例子

例子(2x33x2+1)dx\int (2x^3 - 3x^2 + 1) dx

  • 2x3dx=24x4=12x4\int 2x^3 dx = \frac{2}{4}x^4 = \frac{1}{2}x^4
  • 3x2dx=x3\int -3x^2 dx = -x^3
  • 1dx=x\int 1 dx = x
  • 所以 (2x33x2+1)dx=12x4x3+x+C\int (2x^3 - 3x^2 + 1) dx = \frac{1}{2}x^4 - x^3 + x + C

练习题

练习 1

使用直接积分法计算 (3x22x+1)dx\int (3x^2 - 2x + 1) dx

参考答案

解题思路:使用线性性质和基本积分公式。

详细步骤

  1. 3x2dx=3x33=x3\int 3x^2 dx = 3 \cdot \frac{x^3}{3} = x^3
  2. 2xdx=2x22=x2\int -2x dx = -2 \cdot \frac{x^2}{2} = -x^2
  3. 1dx=x\int 1 dx = x
  4. 所以 (3x22x+1)dx=x3x2+x+C\int (3x^2 - 2x + 1) dx = x^3 - x^2 + x + C

答案x3x2+x+Cx^3 - x^2 + x + C


总结

本文出现的符号

符号类型读音/说明在本文中的含义
\int数学符号integral sign积分运算符号
dxdx数学符号differential of x积分变量 xx 的微分元素
CC数学符号constant of integration积分常数(任意常数)
xnx^n数学符号x to the nxxnn 次幂

中英对照

中文术语英文术语音标说明
直接积分法direct integration/dəˈrekt ˌɪntɪˈɡreɪʃən/直接套用基本公式求积分
线性组合linear combination/ˈlɪniə ˌkɒmbɪˈneɪʃən/若干函数乘以常数后相加
基本积分公式basic integration formula/ˈbeɪsɪk ˌɪntɪˈɡreɪʃən ˈfɔːmjələ/常用函数的积分公式
线性性质linearity/ˌlɪniˈærəti/运算对加法和数乘保持的性质