中国教育在线
中国教育在线
2016考研数学大纲专题解析之一元积分


  新考研大纲如约而至。对考生而言,关注点应从对考纲的关注转到如何更有效地复习上。笔者作为奋战在教学一线的数学老师,考虑到这阶段的同学已经历了基础阶段和暑期的复习,已具备一定基础,也对真题中的题型有一定了解,但未必形成知识体系,重难点也未必完全把握。所以,借助此次与广大考生交流的机会,跨考教育数学教研室刘玮宇老师梳理了高等数学中的重难点,以期给正在全力攀登的考生搭一把手。

  专题四 一元积分

  一元积分包括三部分内容:不定积分、定积分和广义积分。下面逐一讨论。

  1. 不定积分

  不定积分主要考什么?概念、性质、计算?计算!下面就梳理一下不定积分的计算方法。该方法可总结为"一个基础两个方法"。所谓"一个基础"指:有理函数积分的处理方法;所谓"两个方法"指根式的处理方法和分部积分法。

  何谓有理函数积分?即被积函数为有理函数的积分。而有理函数即分子分母分别为n次和m次多项式的函数。有理函数积分是整个不定积分计算的基础,因为很多其他类型的积分(如指数有理式积分、三角有理式积分等)可化为有理函数积分。考试直接考有理函数积分的可能性不大,但可能间接考,也就是在计算过程中的某一步用到有理函数积分的处理方法。那如何处理?简单说就是在老旧危房的墙壁上我们经常看到的那个字--拆。如何拆?教材和较权威的辅导书上都有讨论,总结起来有三种情况:被积函数若含有x-a这种一次因子,则被积函数拆出一项A/(x-a),其中A为待定参数;若含有(x-a)^2这种二次因子,则被积函数拆出两项A/(x-a)+ B/(x-a)^2;若含有x^2+ax+b这种二次因子(该抛物线无零点),则被积函数拆出一项(Ax+B)/(x^2+ax+b)。

  接下来,讨论根式的处理。若被积函数含有根号,我们自然想到去根号。如何去根号取决于根号下面表达式的具体形式:如果根号下面是关于x的一次式子,那么整体令成t,就能达到去根号的效果;如果根号下面是关于x的二次式子,要去根号,我们可以考虑通过换元让根号下面整体出现一个平方,这时要借助一些三角恒等式,如根号下面是1-x^2,我们令x=sint就能达到效果;如果根号下面是其他形式,基本思路也是去根号,可类似上面考虑。当然,这里的"换元"更严格的表述是不定积分的换元,注意不光要把被积函数中的变量换掉,还要把微分号中的变量也换成新的积分变量。

  说着说着就说到了考试的重点内容分部积分了。首先要把分部积分的公式弄清楚,可以这样形式地记忆:被积函数是两个函数的乘积,先把一个函数凑微分(从形式上看就是把这个函数拿到微分号中),进一步等于新的积分式中的两个函数相乘减去两个函数交换位置。

  接下来要处理好"何时用"和"怎么用"这两个问题。数学上的道理和生活中的道理是相通的:打游戏时想放大招,若把握不好这两个问题,那就可能出现不该放招时放了大招而该放大招时却没有大招了,也可能出现想放大招却放不出的囧境;打篮球时要用好自己的身体,如果这两个问题处理不好,就可能在不恰当的时间出现在不合适的位置,想为球队做贡献却总是添乱。那么什么时候想到用分部积分法呢?有两个信号(满足其一即可):1)被积函数是不同类型函数之积;2)被积函数含有对数函数、反三角函数和多项式等求导后比自己简单的函数。

  如果确定用分部积分法,那么u(x)和v'(x)的选取是个关键问题。如何选?观察分部积分公式,不难发现等号左边有u(x),而等号右边会出现u'(x),说明求导后比自己简单的函数适合作为u(x),如lnx,arctanx和多项式等;另外,等号左边有v'(x),第一步需要把v'(x)拿到微分号中,说明容易凑微分的函数适合作为v'(x),如sinx,exp(x)等。

  考试考不定积分计算主要考察根式的处理和分部积分法。有多种小的类型,如"一箭双雕"型(用变量代换这支箭射下根号和反三角函数这两只雕),"相互抵消"型(两项单独用分部积分难以算出结果,但在计算过程中这两项能抵消)等。需大量练习才能达到熟练的要求。

免责声明:

① 凡本站注明“稿件来源:中国教育在线”的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属本网所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表。已经本站协议授权的媒体、网站,在下载使用时必须注明“稿件来源:中国教育在线”,违者本站将依法追究责任。

② 本站注明稿件来源为其他媒体的文/图等稿件均为转载稿,本站转载出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请作者在两周内速来电或来函联系。

选学校
搜学校
查学校
选专业
搜专业
开设院校
院校排行榜
高校排行
专业排行
相关新闻