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cotx不定积分推导

2026-01-22 00:20:38
最佳答案

cotx不定积分推导】在微积分的学习中,求函数的不定积分是常见的问题之一。其中,cotx(余切函数)的不定积分是一个典型的例子,它涉及到三角函数的积分技巧和对数函数的应用。本文将对cotx的不定积分进行详细推导,并以加表格的形式展示结果。

一、cotx不定积分推导过程

1. 函数定义:

cotx = cosx / sinx

2. 积分目标:

求 ∫ cotx dx

3. 推导思路:

观察到cotx可以表示为cosx除以sinx,因此可以尝试使用换元法来简化积分。

令 u = sinx,则 du/dx = cosx ⇒ du = cosx dx

于是原式可变形为:

∫ cotx dx = ∫ (cosx / sinx) dx = ∫ (1/u) (du / cosx) cosx = ∫ (1/u) du

这里我们利用了换元后的变量替换,发现cosx在分子与分母中相互抵消,最终得到一个简单的对数积分形式。

4. 积分计算:

∫ (1/u) du = lnu + C = lnsinx + C

二、

cotx的不定积分可以通过换元法转化为对数函数的积分。通过设定u = sinx,将原积分转化为∫(1/u) du,从而得出结果为lnsinx + C。该过程展示了三角函数与对数函数之间的联系,也体现了换元法在积分中的重要性。

三、表格展示

步骤 内容
1. 原始函数 cotx = cosx / sinx
2. 积分目标 ∫ cotx dx
3. 换元法应用 设 u = sinx ⇒ du = cosx dx
4. 积分转换 ∫ (cosx / sinx) dx = ∫ (1/u) du
5. 积分结果 ∫ (1/u) du = lnu + C
6. 回代变量 lnsinx + C

四、结论

cotx的不定积分为 lnsinx + C,其中C为积分常数。这一结果不仅在数学分析中有广泛应用,也在物理、工程等领域中具有实际意义。掌握其推导过程有助于加深对积分方法的理解,提升解题能力。

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