在處理涉及arccosx的不定積分時,我們首先可以利用分部積分法,將原問題轉化為更簡單的形式。具體步驟如下:首先,根據分部積分公式,我們有:\[ \int arccosx\,dx = xarccosx - \int x \, d(arccosx) \]接著,我們注意到d(arccosx)可以通過導數計算得到,即:\[ d(arccosx) = \frac{-1}{\sqrt{1-x^2}}\,dx \]因此,原式變為:\[ \int arccosx\,dx = xarccosx + \int \frac{x}{\sqrt{1-x^2}}\,dx \]接下來,我們利用換元法進一步簡化問題。設u = 1 - x2,則du = -2xdx,進一步轉換得到:\[ \int \frac{x}{\sqrt{1-x^2}}\,dx = -\frac{1}{2}\int \frac{1}{\sqrt{u}}\,du = -\sqrt{u} + C = -\sqrt{1-x^2} + C \]將此結果代回原式,得到:\[ \int arccosx\,dx = xarccosx - \sqrt{1-x^2} + C \]為了驗證這個結果,我們可以代入x = 1進行檢驗:\[ \int_{0}^{1} arccosx\,dx = [xarccosx - \sqrt{1-x^2}]_0^1 \]計算得到:\[ = (1 \times arccos1 - \sqrt{1-1^2}) - (0 \times arccos0 - \sqrt{1-0^2}) \]進一步化簡:\[ = (1 \times 0 - 0) - (0 - 1) = 1 \]因此,原積分值為1。