班愛玲
(池州學(xué)院 大數(shù)據(jù)與人工智能學(xué)院,安徽 池州 247000)
不定積分是高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容,求解不定積分的方法較少,書本上常用計算不定積分的方法有基本積分公式、換元積分法(包括第一類換元法(湊微分法)和第二類換元法)、分部積分法和有理函數(shù)的積分等。方法不多但靈活多變,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完整個不定積分內(nèi)容,并在課堂課后學(xué)習(xí)和掌握一些不定積分的題型后,遇到新的題型時,還是束手無策,找不到突破口,經(jīng)常出現(xiàn)題目做到半路發(fā)現(xiàn)路不通的現(xiàn)象。本文主要對一道不定積分題目從不同側(cè)面、不同角度進行分析研究,讓學(xué)生掌握不同解題方法的同時,還能激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
研究如下不定積分
方法一:萬能公式換元法
這是一個三角函數(shù)有理式的不定積分,形如∫R(sinx,cosx)dx,一般通過變換,把它變成有理函數(shù)的積分。即,令,
方法二:三角恒等式變形法1
方法三:三角恒等變形2
方法四:誘導(dǎo)公式法
緊接著方法三進一步深入,因為
方法三是將1+sinx轉(zhuǎn)化成半角的完全平方式形式,其實還有另一種轉(zhuǎn)化法,就是運用誘導(dǎo)公式,把sinx轉(zhuǎn)化成cosx,再運用余弦的二倍角公式將分母轉(zhuǎn)化為正弦(或余弦)半角的平方形式。即,
方法五:分部積分法
運用分部積分(∫uv'dx=uv-∫u'vdx),分部積分法可能很多學(xué)生都能想到,但題目做到一半,大部分學(xué)生就中途放棄了,因為分部積分后∫u'vdx還是三角函數(shù)有理式的形式,學(xué)生就可能斷定此路行不通,其實不然,下面就是利用分部積分的做法:
本文是一道積分題的五種解法,幾乎涉及到求解不定的所有方法,不僅幫學(xué)生把書本的知識點復(fù)習(xí)了一遍,還可以讓學(xué)生充分理解和掌握知識之間的相互聯(lián)系,起到融會貫通的效果,如果學(xué)生始終滿足于一種方法,那么他們對知識點的掌握就不夠深入,不能系統(tǒng)全面地把各知識點有機聯(lián)系到一起,做題時,就會走彎路。一題多解不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,還可以激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生從不同角度看問題,開闊學(xué)生的視野,提高學(xué)生分析事物和解決事物的能力,從而培養(yǎng)學(xué)生獲得發(fā)散思維的本領(lǐng),使學(xué)生會做一道題變成了會做幾類題。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,作為教師應(yīng)善于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)他們學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)和發(fā)展他們發(fā)散思維的能力。