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1+sinx分之一的不定积分

2026-01-07 02:35:57
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的问题。虽然形式看似简单,但其积分过程需要一定的技巧和变形方法。本文将对该不定积分进行总结,并通过表格形式展示关键步骤与结果。

一、不定积分公式

$$

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

$$

其中,$ C $ 是积分常数。

二、推导过程简要说明

为了求解 $ \int \frac{1}{1+\sin x} \, dx $,可以采用以下步骤:

1. 有理化处理:乘以 $ \frac{1-\sin x}{1-\sin x} $,使分母有理化。

2. 展开并简化:得到新的表达式,便于进一步积分。

3. 拆分积分项:将表达式拆分为两个更简单的积分。

4. 使用基本积分公式:分别对两个部分进行积分。

具体推导如下:

$$

\int \frac{1}{1+\sin x} \, dx = \int \frac{1 - \sin x}{(1+\sin x)(1 - \sin x)} \, dx = \int \frac{1 - \sin x}{1 - \sin^2 x} \, dx

$$

由于 $ 1 - \sin^2 x = \cos^2 x $,所以:

$$

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

$$

$$

= \tan x - \left( -\frac{1}{\cos x} \right) + C = \tan x - \sec x + C

$$

三、关键步骤总结表

步骤 内容 说明
1 原式 $ \int \frac{1}{1+\sin x} \, dx $
2 有理化 乘以 $ \frac{1-\sin x}{1-\sin x} $
3 展开分母 得到 $ \frac{1 - \sin x}{\cos^2 x} $
4 拆分积分 分为 $ \int \sec^2 x \, dx - \int \frac{\sin x}{\cos^2 x} \, dx $
5 积分计算 $ \tan x - (-\sec x) + C $
6 最终结果 $ \tan x - \sec x + C $

四、结论

通过对 $ \frac{1}{1+\sin x} $ 的不定积分进行分析与推导,我们得到了一个简洁且准确的结果:

$$

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

$$

该结果在三角函数积分中具有一定的代表性,适用于多种数学和物理问题的求解过程中。

如需进一步探讨其他形式的三角函数积分,欢迎继续提问。

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