定积分的计算规则及公式如下:
基本计算规则
确定被积函数的积分区间[a, b]和积分上下限。
通过不断分割区间,用近似方法求出每个小区间内函数值的平均数。
将这些平均数相加,得到整个区间的面积。
定积分的计算公式
∫[a,b]f(x)dx = lim(n→∞) Σ(i=1 to n) f(xi*)Δx,其中a是积分下限,b是积分上限,f(x)是被积函数,x表示自变量,Δx是小区间的长度,n是小区间数量,xi*是每个小区间内函数值的某个代表值。
定积分的性质
∫kf(x)dx = k∫f(x)dx,其中k是常数。
∫[f(x) + g(x)]dx = ∫f(x)dx + ∫g(x)dx。
常用定积分公式
∫kdx = kx + c,其中k是常数。
∫x^n dx = (x^(n+1))/(n+1) + C,其中u = x^n。
∫1/x dx = ln|x| + c。
∫dx/(1 + x^2) = arctan(x) + c。
∫e^x dx = e^x + c。
∫sin(x) dx = -cos(x) + c。
∫cos(x) dx = sin(x) + c。
∫1/(cos(x))^2 dx = tan(x) + c。
∫1/(sin(x))^2 dx = -cot(x) + c。
∫1/√(1 - x^2) dx = arcsin(x) + c。
∫1/(1 + x^2) dx = arctan(x) + c。
∫1/(a^2 - x^2) dx = (1/2a)ln|(a + x)/(a - x)| + c。
∫sec(x) dx = ln|sec(x) + tan(x)| + c。
∫1/(a^2 + x^2) dx = (1/a)arctan(x/a) + c。
∫sec^2(x) dx = tan(x) + c。
∫sinh(x) dx = cosh(x) + c。
∫cosh(x) dx = sinh(x) + c。
∫tanh(x) dx = ln(cosh(x)) + c。
分部积分法
∫u(x)·v'(x) dx = u(x)·v(x) - ∫v(x)·u'(x) dx。
换元积分法
第一类换元法:令u = g(x),则du = g'(x)dx,从而∫f(g(x))g'(x)dx = ∫f(u)du。
第二类换元法:通过适当的代换公式x = φ(t)将原积分转化为容易计算的积分。
微积分基本定理(牛顿-莱布尼兹公式)
如果F(x)是f(x)的一个原函数,则∫[a,b]f(x)dx = F(b) - F(a)。
这些规则和公式是计算定积分的基础,通过它们可以求解各种类型的定积分问题。建议在实际应用中,根据具体的被积函数和积分区间选择合适的方法进行计算。