(已解决)求解不定积分

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#1 ·

1+cosx1+sin2x dx\displaystyle \int \dfrac{1+\cos{x}}{1+\sin^2{x}}~\mathrm{d}x

该不定积分如何计算?看了看 ggb 和 mathematica 的结果,有些复杂,不太像大一能写的

ggb|281x500
mathematica|230x500


感谢门友相助,已解决(但是没找到“解决方案”按钮),下面梳理一下思路

  1. 取代换 t=tan(x2)t=\tan\left(\dfrac{x}{2}\right),得到一个有理函数的不定积分
  2. 对于分母中的二次三项式 x2+px+qx^2+px+q,可先配方得 (x+p2)2p24+q\left(x+\dfrac{p}{2}\right)^2-\dfrac{p^2}{4}+q,再由平方差公式进一步化简,得到两个分式(打完才想起来 xx 用过了,懒得改了)
  3. 最后查表并化简

最终结果(如果我没算错的话):2(3+22arctan(tanx2322)322arctan(tanx23+22))2\dfrac{\sqrt{2}\left(\sqrt{3+2\sqrt{2}}\arctan\left(\dfrac{\tan\dfrac{x}{2}}{\sqrt{3-2\sqrt{2}}}\right)-\sqrt{3-2\sqrt{2}}\arctan\left(\dfrac{\tan\dfrac{x}{2}}{\sqrt{3+2\sqrt{2}}}\right)\right)}{2}

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admin
#2 ·

纯三角函数 找基频 这里都化成了 x/2 然后就转换成了有理函数的积分 这是有固定套路的

#3 ·
IO IO

就是取 t=tan(x2)t = \tan{\left(\dfrac{x}{2}\right)},对吗?

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admin
#5 ·

搜索 Weierstrass substitution 有很多教程

❤️
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#7 ·
IO IO

非常感谢

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