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定積分的幾道題

導讀對于周期函數,其在任意一個周期內的積分結果是相同的。例如,對于周期為 T 的函數 f(x),有 ∫[1→1+T] f(x)dx=∫[0→T] f(x)dx=1。因此,對于積分 ∫[1→1+2007T] f(x)dx,可以簡化為 2007∫[1→1+T] f(x)dx=2007。對于不定積分,如 ∫(sinx)^7 dx,可以使用三角恒等變換進行簡化。首先將 (sinx)^7 寫為 -∫(sinx)^6 dcosx,然后展開為 -∫(1-(cosx)^2)^3 dcosx,進一步化簡為 -∫(1-3(cosx)^2+3(cosx)^4-(cosx)^6) dcosx。通過代入上下限,最終結果為 1-1+3/5-1/7=16/35。這也可以直接使用公式 6。/7。=16/35 得到。

在處理定積分時,將積分分為兩部分是一種常見的技巧。例如,對于表達式 ∫x^3√(9-x^2)dx,可以將積分分為兩部分。其中 x^3 為奇函數,而 √(9-x^2) 為偶函數,因此前一部分積分結果為0。剩下的積分 4∫√(9-x^2)dx 可以通過幾何意義簡化為求上半圓面積的問題。由于 y=√(9-x^2) 表示上半圓,面積為 4*π*3^2/2=18π。對于周期函數,其在任意一個周期內的積分結果是相同的。例如,對于周期為 T 的函數 f(x),有 ∫[1→1+T] f(x)dx=∫[0→T] f(x)dx=1。因此,對于積分 ∫[1→1+2007T] f(x)dx,可以簡化為 2007∫[1→1+T] f(x)dx=2007。對于不定積分,如 ∫(sinx)^7 dx,可以使用三角恒等變換進行簡化。首先將 (sinx)^7 寫為 -∫(sinx)^6 dcosx,然后展開為 -∫(1-(cosx)^2)^3 dcosx,進一步化簡為 -∫(1-3(cosx)^2+3(cosx)^4-(cosx)^6) dcosx。通過代入上下限,最終結果為 1-1+3/5-1/7=16/35。這也可以直接使用公式 6!!/7!!=16/35 得到。對于積分 ∫[0→π] (sinx)^10dx,可以將其分為兩部分:從 0 到 π/2 和從 π/2 到 π。對第二部分進行變量代換,令 x=t+π/2,則有 ∫[0→π/2] (sinx)^10dx+∫[0→π/2] (sint)^10dt。因此,原積分可以簡化為 2∫[0→π/2] (sinx)^10dx。最后,利用公式 2*9!!/10!!*π/2 得到結果。

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