题目
计算不定积分 int e^2x dx。A. (1)/(2) e^2x + CB. 2 e^2x + CC. e^2x + CD. (1)/(4) e^2x + C
计算不定积分 $\int e^{2x} dx$。
A. $\frac{1}{2} e^{2x} + C$
B. $2 e^{2x} + C$
C. $e^{2x} + C$
D. $\frac{1}{4} e^{2x} + C$
题目解答
答案
A. $\frac{1}{2} e^{2x} + C$
解析
本题考查不定积分的计算,解题思路是利用换元元积分法来求解$\int e^{2x} dx$。
换元积分法法的核心思想是通过引入一个新的变量,将复杂的积分转化为我们熟悉的形式进行计算。对于$\int e e^{2x} dx$,我们可以发现被积函数$e^{2x}$是一个复合函数,令$u = 2x$,则$du = 2dx$,$dx=\frac{1}{2}du$。
下面进行详细的详细计算:
- 步骤一:进行换元
将$u = 2x$,$dx=\frac{12du$代入到$\int e^{2x} dx$中,可得:
$\int e^{2x} dx=\int e^u\cdot\frac{1}{2}du$ - 步骤二:计算积分
根据积分的性质$\int k\int f(x)dx = k\int f(x)dx$($k$为常数),可将上式变形为:
$\int e^u\cdot\frac{1}{2}du=\frac{1}{2}\int e^udu$
又因为$\int e^udu = e^u + C$($C$为积分常数),所以$\frac{1}{2}\int e^udu=\frac{1}{2}e^u + C$。 - 步骤三:回代变量
将$u = 2x$代回到$\frac{1}{2}e^u + C$中,得到:
$\frac{1}{2}e^u + C=\frac{1}{2}e^{2x} + C$
本题也可以使用凑微分法来求解。
凑微分法的关键是将被积表达式凑成某个函数的微分形式。对于$\(\int e^{2x} dx$,我们可以将$dx$凑成$\frac{1}{2}d(2x$。
- 步骤一:凑微分
$\int e^{2x} dx=\frac{1}{2}\int e^{2x}d(2x)$ - 步骤二:计算积分
根据积分公式$\int e^xdx = e^x + C$,可得:
$\frac{1}{2}\int e^{2x}d(2x)=\frac{12e^{2x}+C$