题目
1.不定积分int(1)/(1+sqrt(x))dx=().(3分)A. 2sqrt(x)+2ln(1+sqrt(x))+CB. 2sqrt(x)-2ln(1+sqrt(x))+CC. 2sqrt(x)+ln(1+sqrt(x))+CD. 2sqrt(x)-ln(1+sqrt(x))+C
1.不定积分$\int\frac{1}{1+\sqrt{x}}dx$=().(3分)
A. $ 2\sqrt{x}+2ln(1+\sqrt{x})+C$
B. $ 2\sqrt{x}-2ln(1+\sqrt{x})+C$
C. $ 2\sqrt{x}+ln(1+\sqrt{x})+C$
D. $ 2\sqrt{x}-ln(1+\sqrt{x})+C$
题目解答
答案
B. $ 2\sqrt{x}-2ln(1+\sqrt{x})+C$
解析
本题考查不定积分的计算,解题思路是通过换元法将含有根式的积分转化为较为简单的形式,然后再进行积分运算。
- 换元:
令$t = \sqrt{x}$,则$x = t^2$,对$x$求微分,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$可得$dx = 2tdt$。
将$x = t^2$和$dx = 2tdt$代入原积分$\int\frac{1}{1+\sqrt{x}}dx$中,得到$\int\frac{2t}{1 + t}dt$。 - 对被积函数进行变形:
将$\frac{2t}{1 + t}$变形为$\frac{2t + 2 - 2}{1 + t}$,进一步化简可得$\frac{2(t + 1) - 2}{1 + t}=2-\frac{2}{1 + t}$。
所以$\int\frac{2t}{1 + t}dt=\int(2-\frac{2}{1 + t})dt$。 - 分项积分:
根据积分的性质$\int(f(x)-g(x))dx=\int f(x)dx-\int g(x)dx$,可得$\int(2-\frac{2}{1 + t})dt=\int 2dt-\int\frac{2}{1 + t}dt$。- 对于$\int 2dt$,根据积分公式$\int kdx=kx+C$($k$为常数),可得$\int 2dt = 2t + C_1$。
- 对于$\int\frac{2}{1 + t}dt$,令$u = 1 + t$,则$du = dt$,那么$\int\frac{2}{1 + t}dt = 2\int\frac{1}{u}du$。
根据积分公式$\int\frac{1}{x}dx=\ln|x|+C$,可得$2\int\frac{1}{u}du = 2\ln|u| + C_2 = 2\ln|1 + t| + C_2$。
- 回代:
将$t = \sqrt{x}$代回$2t - 2\ln|1 + t| + C$($C = C_1 - C_2$)中,得到$2\sqrt{x}-2\ln(1+\sqrt{x})+C$。