一元函数积分学
积分题先辨别任务:求原函数、计算定积分、判敛或建立几何量。定积分换元必须同步更换上下限;反常积分先写极限,再谈数值。
完成后应能
- 选择换元、分部积分与有理分解
- 利用对称性和变限积分求导
- 判断反常积分收敛并计算面积、体积和弧长
直觉
直觉与对象
不定积分回答‘哪些函数的导数是它’,定积分回答带方向的累积量。二者通过牛顿-莱布尼茨公式相连,但反常积分只有在极限存在时才有定积分值。
推导
解题主线
看到复合函数与内层导数配对先凑微分;乘积含多项式与指数/三角函数考虑分部积分;有理函数先做多项式除法与部分分式。变限积分先把外层复合写清,再用链式法则。
定义
公式、条件与边界
分部积分:
适用条件:, 可微且相关积分存在。
边界检查:定积分要连同边界项一起代入。
变限积分求导:
适用条件:f 在相关区间连续, 可导。
边界检查:上下限都变时两项符号相反。
p 积分:
适用条件:p 为实数且积分按相应瑕点取极限。
边界检查:先确认瑕点位于 0 还是 。
易错边界
易错边界
不定积分结果必须加常数;含绝对值时应按零点分段;p 积分的 0 邻域与无穷远收敛条件方向相反。
小结
本章掌握标准
- 选择换元、分部积分与有理分解
- 利用对称性和变限积分求导
- 判断反常积分收敛并计算面积、体积和弧长
公式与边界
分部积分
- 适用条件
- , 可微且相关积分存在
- 边界提醒
- 定积分要连同边界项一起代入
变限积分求导
- 适用条件
- f 在相关区间连续, 可导
- 边界提醒
- 上下限都变时两项符号相反
p 积分
- 适用条件
- p 为实数且积分按相应瑕点取极限
- 边界提醒
- 先确认瑕点位于 0 还是