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函数cos2X的原函数怎么算

2026-01-24 05:18:17
最佳答案

函数cos2X的原函数怎么算】在微积分中,求一个函数的原函数(即不定积分)是常见的问题。对于三角函数如cos(2x),其原函数的计算相对简单,但需要掌握基本的积分规则和技巧。本文将详细讲解如何计算函数cos(2x)的原函数,并通过表格形式进行总结。

一、原函数的基本概念

原函数是指一个函数的导数等于给定函数的函数。换句话说,若f(x)是F(x)的导数,则F(x)就是f(x)的一个原函数。

对于函数cos(2x),我们要求的是它的不定积分,即:

$$

\int \cos(2x)\, dx

$$

二、计算方法

计算cos(2x)的原函数需要用到换元积分法(也称为变量替换法)。具体步骤如下:

1. 设 $ u = 2x $,则 $ du = 2dx $,即 $ dx = \frac{du}{2} $。

2. 将原式中的变量替换为u:

$$

\int \cos(2x)\, dx = \int \cos(u) \cdot \frac{du}{2}

$$

3. 计算积分:

$$

\frac{1}{2} \int \cos(u)\, du = \frac{1}{2} \sin(u) + C

$$

4. 将u替换回2x:

$$

\frac{1}{2} \sin(2x) + C

$$

因此,cos(2x)的原函数为:

$$

\frac{1}{2} \sin(2x) + C

$$

其中,C是积分常数。

三、总结与对比

函数 原函数 积分结果
cos(x) sin(x) + C $\int \cos(x)\, dx = \sin(x) + C$
cos(2x) (1/2) sin(2x) + C $\int \cos(2x)\, dx = \frac{1}{2} \sin(2x) + C$
cos(ax) (1/a) sin(ax) + C $\int \cos(ax)\, dx = \frac{1}{a} \sin(ax) + C$

四、注意事项

- 当被积函数中含有线性变换(如2x),必须使用换元法进行处理。

- 积分结果中必须包含积分常数C,表示所有可能的原函数。

- 如果题目给出初始条件,可以进一步确定C的具体值。

五、小结

函数cos(2x)的原函数可以通过换元法快速求出,其结果为$\frac{1}{2} \sin(2x) + C$。该方法适用于所有形如cos(ax)的函数,只需将系数a代入公式即可。

希望本文能帮助你更好地理解如何求解三角函数的原函数。

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