题目
4.计算下列不定积分.-|||-(6)int dfrac (sin dfrac {1)(x)}({x)^2}dx

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查不定积分的换元法应用,特别是对复合函数积分的处理能力。
解题核心思路:观察到被积函数中的$\sin\left(\dfrac{1}{x}\right)$与$\dfrac{1}{x^2}$的组合,可以通过变量代换简化积分形式。关键在于选择合适的代换变量,使得微分后能与被积函数中的其他部分形成匹配。
破题关键点:
- 选择代换变量:令$u = \dfrac{1}{x}$,则$du = -\dfrac{1}{x^2}dx$,从而将原积分中的$\dfrac{1}{x^2}dx$转化为$-du$。
- 简化积分表达式:代换后积分转化为关于$u$的简单三角函数积分,直接应用基本积分公式即可。
步骤1:变量代换
令$u = \dfrac{1}{x}$,则$du = -\dfrac{1}{x^2}dx$,即$\dfrac{1}{x^2}dx = -du$。
步骤2:改写积分表达式
将原积分中的$\dfrac{1}{x^2}dx$替换为$-du$,$\sin\left(\dfrac{1}{x}\right)$替换为$\sin u$,则积分变为:
$\int \sin\left(\dfrac{1}{x}\right) \cdot \dfrac{1}{x^2}dx = \int \sin u \cdot (-du) = -\int \sin u \, du$
步骤3:计算积分
利用基本积分公式$\int \sin u \, du = -\cos u + C$,得:
$-\int \sin u \, du = -(-\cos u) + C = \cos u + C$
步骤4:回代变量
将$u = \dfrac{1}{x}$代回,最终结果为:
$\cos\left(\dfrac{1}{x}\right) + C$