求解积分 1/(1+sinx) 的详细步骤
求解积分 (\int\frac{1}{1+sinx}dx)
解: 首先,我们用变量替换法,将 (sinx) 替换成 (u),令 (u=sinx),则 (dx=\frac{du}{cosx}),
因此,原积分可化简为: (\int\frac{1}{1+u}du=\int\frac{1}{1+sinx}dx=\int\frac{1}{1+sinx}\frac{du}{cosx}=\int\frac{du}{1+u\cdot cosx})
考虑到 (u=sinx),其变化范围是 ([-1,1]),由于 (cosx\in([-1,1]),原积分的分母项 (1+u\cdot cosx) 的取值范围在 ([0,2]),即 (1+u\cdot cosx\neq0),故原积分是存在的。
由微积分中的分部积分定理,有:
(\int\frac{du}{1+u\cdot cosx}=\ln|1+u\cdot cosx|+C=\ln|1+sinx\cdot cosx|+C)
当我们将 (u) 替换为 (sinx) 时,得到:
(\int\frac{1}{1+sinx}dx=\ln|1+sinx\cdot cosx|+C)
其中 (C) 为积分常数。
综上所述,求得积分 (\int\frac{1}{1+sinx}dx) 的解为:
(\int\frac{1}{1+sinx}dx=\ln|1+sinx\cdot cosx|+C)
解析:
本题为变量替换法求积分,首先我们将原积分 (\int\frac{1}{1+sinx}dx) 中的 (sinx) 用变量替换法替换成 (u),令 (u=sinx),则 (dx=\frac{du}{cosx}),将原积分化简为 (\int\frac{du}{1+u\cdot cosx}),然后考虑 (u) 的取值范围,最后利用分部积分定理求得积分 (\int\frac{1}{1+sinx}dx) 的解为:
(\int\frac{1}{1+sinx}dx=\ln|1+sinx\cdot cosx|+C)
其中 (C) 为积分常数。
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