考研数学:基本积分表

1. 幂函数的积分

\(\int x^{n}dx=\frac{1}{n + 1}x^{n+1}+C\)(\(n\neq - 1\))。

例如,当\(n = 2\)时,\(\int x^{2}dx=\frac{1}{3}x^{3}+C\)。这个公式的推导可以根据求导公式\((x^{n})^\prime=nx^{n - 1}\)反推得到。求\(\left(\frac{1}{n + 1}x^{n+1}+C\right)^\prime\),根据求导公式可得\(\frac{1}{n + 1}\times(n + 1)x^{n}=x^{n}\),所以积分公式成立。

当\(n=-1\)时,\(\int\frac{1}{x}dx=\ln|x|+C\)。这是因为当\(x>0\)时,\((\ln x)^\prime=\frac{1}{x}\);当\(x<0\)时,\([\ln(-x)]^\prime=\frac{1}{-x}\times(-1)=\frac{1}{x}\),所以\(\int\frac{1}{x}dx=\ln|x|+C\)。

2. 指数函数的积分

\(\int a^{x}dx=\frac{a^{x}}{\ln a}+C\)(\(a>0,a\neq1\))。

例如,对于\(a = e\),因为\(e^{x}\)的导数是\(e^{x}\),所以\(\int e^{x}dx=e^{x}+C\)。对于一般的指数函数\(a^{x}\),根据求导公式\((a^{x})^\prime=a^{x}\ln a\)反推得到积分公式。

3. 三角函数的积分

\(\int\sin xdx=-\cos x + C\)。因为\((-\cos x)^\prime=\sin x\)。

\(\int\cos xdx=\sin x + C\)。由于\((\sin x)^\prime=\cos x\)。

\(\int\sec^{2}x dx=\tan x + C\)。因为\((\tan x)^\prime=\sec^{2}x\)。

\(\int\csc^{2}x dx=-\cot x + C\)。由于\((-\cot x)^\prime=\csc^{2}x\)。

\(\int\sec x\tan xdx=\sec x + C\)。因为\((\sec x)^\prime=\sec x\tan x\)。

\(\int\csc x\cot xdx=-\csc x + C\)。由于\((-\csc x)^\prime=\csc x\cot x\)。

4. 反三角函数的积分

\(\int\frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}dx=\arcsin x + C\)。这是因为\((\arcsin x)^\prime=\frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}}\)。

\(\int\frac{1}{1 + x^{2}}dx=\arctan x + C\)。因为\((\arctan x)^\prime=\frac{1}{1 + x^{2}}\)。

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