修風光
(沈陽理工大學理學院,遼寧 沈陽 110168)
六類三角函數(shù)之間除了基本的轉換關系之外,還滿足若干三角函數(shù)恒等式,例如
此外,正弦函數(shù)和余弦函數(shù)相關的和差化積、積化和差等等這些關系式在涉及三角函數(shù)的積分時,若能靈活運用,會大大簡化積分的運算,從而達到積分的目的。
此時,可令xcos=μ,就可把上式轉化為多項式的積分。
若n為奇數(shù),則
同上,令xsin=μ,同樣可轉化為多項式的積分,然后借助基本積分公式正常積分即可。
若m,n均為偶數(shù)。則可借助相關的三角函數(shù)恒等式進行降次。當m,n數(shù)值比較大時,會需要多次降次,然后利用(1)和(2)的方法,借助第一類換元法進行積分。
1)若m為正偶數(shù),則利用三角恒等式sec2x=tan2x+1有
此時,可令xtan=μ,就可把上式轉化為多項式的積分。
若m=0,則得積分此時
進而通過遞推可得積分結果。
3)若m為奇數(shù),n為偶數(shù),則利用三角恒等式進行變形,進而可化為求形如的積分,然后借助分部積分法進行求解即可。
4)若m為奇數(shù),n為奇數(shù),則
此時,可令xsec=μ,同樣可轉化為多項式的積分。
含有三角函數(shù)的不定積分處理方法往往不是唯一的,本文中所給出的方法經驗證基本是最簡便的。另外需要指出的是本文中提到的這些處理三角函數(shù)積分的方法是基于不定積分求解的一般方法。所以對于這些方法的掌握必須以熟練掌握基本積分方法為前提。同時一般高數(shù)教材中所總結的基本積分公式也應當熟記。這樣多管齊下,才能快速準確地達到求解任何一個不定積分的目的。