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常见16个定积分公式

2025-12-24 15:43:14

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常见16个定积分公式,求大佬赐我一个答案,感谢!

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2025-12-24 15:43:14

常见16个定积分公式】在数学学习和应用中,定积分是一个非常重要的概念,广泛应用于物理、工程、经济学等多个领域。掌握一些常见的定积分公式,可以大大提高解题效率和理解深度。以下是对16个常用定积分公式的总结,以文字说明加表格的形式呈现,便于查阅和记忆。

一、基本定积分公式

1. 常数积分公式

$\int_a^b k \, dx = k(b - a)$,其中 $k$ 为常数。

2. 幂函数积分公式

$\int_a^b x^n \, dx = \frac{b^{n+1} - a^{n+1}}{n+1}$,其中 $n \neq -1$。

3. 指数函数积分公式

$\int_a^b e^x \, dx = e^b - e^a$

4. 对数函数积分公式

$\int_a^b \frac{1}{x} \, dx = \ln\left\frac{b}{a}\right$,其中 $a > 0$, $b > 0$

5. 三角函数积分公式(正弦)

$\int_a^b \sin x \, dx = -\cos b + \cos a$

6. 三角函数积分公式(余弦)

$\int_a^b \cos x \, dx = \sin b - \sin a$

7. 反三角函数积分公式(反正切)

$\int_a^b \frac{1}{1+x^2} \, dx = \arctan b - \arctan a$

8. 反三角函数积分公式(反余弦)

$\int_a^b \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} \, dx = \arcsin b - \arcsin a$

二、特殊形式的定积分

9. 对称区间上的奇函数积分

若 $f(-x) = -f(x)$,则 $\int_{-a}^a f(x) \, dx = 0$

10. 对称区间上的偶函数积分

若 $f(-x) = f(x)$,则 $\int_{-a}^a f(x) \, dx = 2\int_0^a f(x) \, dx$

11. 正弦与余弦的周期性积分

$\int_0^{2\pi} \sin nx \, dx = 0$

$\int_0^{2\pi} \cos nx \, dx = 0$,其中 $n$ 为整数

12. 正弦与余弦的平方积分

$\int_0^{2\pi} \sin^2 nx \, dx = \pi$

$\int_0^{2\pi} \cos^2 nx \, dx = \pi$,其中 $n$ 为整数

13. 指数函数与正弦/余弦的乘积积分

$\int_0^{\infty} e^{-ax} \sin bx \, dx = \frac{b}{a^2 + b^2}$,其中 $a > 0$

$\int_0^{\infty} e^{-ax} \cos bx \, dx = \frac{a}{a^2 + b^2}$,其中 $a > 0$

14. 高斯积分

$\int_{-\infty}^{\infty} e^{-x^2} dx = \sqrt{\pi}$

15. 伽马函数相关积分

$\int_0^{\infty} x^n e^{-x} dx = n!$,其中 $n$ 为非负整数

16. 贝塔函数相关积分

$\int_0^1 x^{m-1}(1-x)^{n-1} dx = B(m,n) = \frac{\Gamma(m)\Gamma(n)}{\Gamma(m+n)}$,其中 $m > 0$, $n > 0$

三、常见定积分公式汇总表

序号 积分表达式 结果
1 $\int_a^b k \, dx$ $k(b - a)$
2 $\int_a^b x^n \, dx$ $\frac{b^{n+1} - a^{n+1}}{n+1}$ (n ≠ -1)
3 $\int_a^b e^x \, dx$ $e^b - e^a$
4 $\int_a^b \frac{1}{x} \, dx$ $\ln\left\frac{b}{a}\right$
5 $\int_a^b \sin x \, dx$ $-\cos b + \cos a$
6 $\int_a^b \cos x \, dx$ $\sin b - \sin a$
7 $\int_a^b \frac{1}{1+x^2} \, dx$ $\arctan b - \arctan a$
8 $\int_a^b \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} \, dx$ $\arcsin b - \arcsin a$
9 $\int_{-a}^a f(x) \, dx$(奇函数) 0
10 $\int_{-a}^a f(x) \, dx$(偶函数) $2\int_0^a f(x) \, dx$
11 $\int_0^{2\pi} \sin nx \, dx$ 0
12 $\int_0^{2\pi} \cos nx \, dx$ 0
13 $\int_0^{\infty} e^{-ax} \sin bx \, dx$ $\frac{b}{a^2 + b^2}$
14 $\int_0^{\infty} e^{-ax} \cos bx \, dx$ $\frac{a}{a^2 + b^2}$
15 $\int_{-\infty}^{\infty} e^{-x^2} dx$ $\sqrt{\pi}$
16 $\int_0^{\infty} x^n e^{-x} dx$ $n!$

通过以上16个常见定积分公式的整理,可以帮助读者快速掌握关键知识点,并在实际问题中灵活运用。这些公式是数学分析中的基础内容,建议结合练习题进行巩固。

以上就是【常见16个定积分公式】相关内容,希望对您有所帮助。

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