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1+sinx分之一的不定积分

2026-01-07 16:13:07
最佳答案

1+sinx分之一的不定积分】在微积分中,求解函数 $ \frac{1}{1 + \sin x} $ 的不定积分是一个常见但需要技巧的问题。该积分可以通过三角恒等式和代换法进行化简,最终得到一个较为简洁的表达式。

以下是对该积分的详细总结与计算过程的整理:

一、积分公式

$$

\int \frac{1}{1 + \sin x} \, dx = \tan x - \sec x + C

$$

其中 $ C $ 是积分常数。

二、推导过程(简要)

1. 利用三角恒等式

为简化积分,可以将分子分母同时乘以 $ 1 - \sin x $,即:

$$

\frac{1}{1 + \sin x} \cdot \frac{1 - \sin x}{1 - \sin x} = \frac{1 - \sin x}{1 - \sin^2 x}

$$

2. 应用基本恒等式

由于 $ 1 - \sin^2 x = \cos^2 x $,所以有:

$$

\frac{1 - \sin x}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} - \frac{\sin x}{\cos^2 x}

$$

3. 拆分成两个积分

$$

\int \left( \frac{1}{\cos^2 x} - \frac{\sin x}{\cos^2 x} \right) dx = \int \sec^2 x \, dx - \int \frac{\sin x}{\cos^2 x} \, dx

$$

4. 分别积分

- $ \int \sec^2 x \, dx = \tan x $

- $ \int \frac{\sin x}{\cos^2 x} \, dx = \int \sec x \tan x \, dx = \sec x $

5. 合并结果

所以最终结果为:

$$

\tan x - \sec x + C

$$

三、总结表格

积分表达式 结果 说明
$ \int \frac{1}{1 + \sin x} \, dx $ $ \tan x - \sec x + C $ 通过三角恒等式和拆分积分得到

四、注意事项

- 在使用上述结果时,需注意定义域的限制,例如 $ \cos x \neq 0 $。

- 不同教材或参考资料可能采用不同的方法,但最终结果应一致。

如需进一步验证,可对结果求导,看是否还原原函数。这有助于提高理解深度并增强解题信心。

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