题目
不定积分int dfrac (1)(1+sqrt {x)}dx= __ 。() int dfrac (1)(1+sqrt {x)}dx= __ 。A. AB、BC、CD、D
不定积分
() 
题目解答
答案
B. $2\sqrt {x}-2\ln (1+\sqrt {x})+C$
解析
考查要点:本题主要考查不定积分的计算,特别是通过换元法处理分母含根号的有理分式积分。
解题核心思路:
- 选择合适的换元变量,将分母中的根号表达式简化。
- 代数变形,将积分转化为容易处理的形式。
- 分项积分,利用基本积分公式求解。
- 回代变量,将结果转换为原变量表达式。
破题关键点:
- 令 $u = 1 + \sqrt{x}$,简化分母结构。
- 正确表达 $dx$ 与 $du$ 的关系,并代入积分式。
- 分项积分时注意符号和系数的处理。
换元法步骤
步骤1:设换元变量
令 $u = 1 + \sqrt{x}$,则 $\sqrt{x} = u - 1$。
步骤2:求微分关系
对 $u$ 求导:
$\frac{du}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{x}} \implies dx = 2\sqrt{x} \, du = 2(u - 1) \, du.$
步骤3:代入积分式
原积分变为:
$\int \frac{1}{u} \cdot 2(u - 1) \, du = 2 \int \frac{u - 1}{u} \, du.$
步骤4:分项积分
将分式拆分为:
$2 \int \left(1 - \frac{1}{u}\right) du = 2 \left( \int 1 \, du - \int \frac{1}{u} \, du \right).$
步骤5:计算积分
分别积分得:
$2 \left( u - \ln|u| \right) + C.$
步骤6:回代变量
将 $u = 1 + \sqrt{x}$ 代回:
$2(1 + \sqrt{x}) - 2\ln(1 + \sqrt{x}) + C.$
步骤7:简化结果
展开后合并常数项:
$2\sqrt{x} + 2 - 2\ln(1 + \sqrt{x}) + C = 2\sqrt{x} - 2\ln(1 + \sqrt{x}) + C.$