三角有理式积分:先判型,再选择换元

这一页在记什么

三角有理式积分先把转化为有理函数积分。选取合适的三角换元后,题目回到,再按“长除法、因式分解、部分分式”的路线处理。

最万能的兜底法

半角代换:

它的优点是:只要原式是 的有理式,代完一定会变成 的有理函数。它的缺点是:简单题也可能被它做复杂。

所以万能代换适合作为兜底法,不适合作为第一反应。

考场判型顺序

1. 先看能不能直接凑内函数导数

若出现,优先令;若出现,优先令。

例如直接令,比任何三角有理化都短。

2. 再看能不能进入 世界

如果分母或整体结构主要含,优先尝试同除一个平方,把它送进的世界。

典型例子:,同除后有

这时令,就直接得到,若定积分区间跨过,须先拆区间。以为例,在处断开,因此

完整题目:正切换元跨越断点。

3. 都不明显时,再用半角代换

如果 都以一次形式出现,又没有明显的内函数导数搭配,就考虑,例如用半角代换时,分母会化为

再乘,整体就变成

定积分要先看区间

不定积分主要看被积函数结构,定积分还要先看区间结构。

如果要令,必须检查区间是否跨过,若跨过,就要先拆区间,再分别换元。

例如虽然适合令,但区间跨过,所以必须先拆。

另一个方向是对称换元。遇到要先试;如果,就可以把前面的 消掉一半。

例如,被积函数中除外的部分关于对称。作并与原式相加,得到

故。完整题目:对称换元消去线性因子。

判型清单

  • :令。
  • :令。
  • 只含或可同除平方:尝试。
  • 只含且配有:令直接有理化。
  • 一般:用兜底。
  • 定积分含对称区间或:先作对称换元。
  • 区间跨过的断点:先拆区间,再逐段换元。

一句最该记住的话

能凑导数先凑导数;能用就别半角;都不行再万能代换。

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