三角函数定积分! 三角函数的定积分公式

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16

如图所示,这是由对称性决定的

f(x)=[sin(x)]^4的周期是π,对称轴是x=kπ/2(k为整数)。由对称性、定积分的几何性质知原式成立


(sinx)^2=(1-cos2x)/2,因此(sinx)^2的周期与cos2x相同,等于π

(sinx)^4=[(sinx)^2]^2=[(1-cos2x)/2]^2=(1-cos2x)^2/4=[1-2cos2x+(cos2x)^2]/4=[1-2cos2x+(1+cos4x)/2]/4,(sinx)^4的周期是cos2x的周期(等于π)和cos4x的周期(等于π/2)的最小公倍数,故(sinx)^4的周期是π

以此类推,(sinx)^(2k)=a + b*cos2x + c*cos4x + d*cos6x + ...(k=1,2,3...),周期是π、π/2、π/3……的最小公倍数,即(sinx)^(2k)的周期是π

而(sinx)^(2k)的对称轴是x=kπ/2(k为整数),即在[0,π]内的图形关于x=π/2对称,故有∫(0→π/2)(sinx)^(2k)dx=∫(π/2→π)(sinx)^(2k)dx=(1/2)∫(0→π)(sinx)^(2k)dx

由此推出∫(0→2π)(sinx)^4*dx=2∫(0→π)(sinx)^4*dx=2*2∫(0→π/2)(sinx)^4*dx=4∫(0→π/2)(sinx)^4*dx




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  • 区间[0,2π]的积分区间是[0,π/2]的四倍,由于被积函数是偶函数在每[0,π/2]长度的区间上积分相等,所以上式成立。



sin^4x的周期是π/2 再根据周期函数积分的性质知道得到这个公式

0<=(sinx)^4<=1
所以0--2π可以分为 4* π/2

三角函数相关的定积分公式有哪些~

∫sin x dx = -cos x + C
∫ cos x dx = sin x + C
∫tan x dx = ln |sec x | + C
∫cot x dx = ln |sin x | + C
∫sec x dx = ln |sec x + tan x | + C
∫csc x dx = ln |csc x – cot x | + C
∫sin ²x dx =1/2x -1/4 sin 2x + C
∫ cos ²x dx = 1/2+1/4 sin 2x + C
∫ tan²x dx =tanx -x+ C
∫ cot ²x dx =-cot x-x+ C
∫ sec ²x dx =tanx + C
∫ csc ²x dx =-cot x+ C
∫arcsin x dx = xarcsin x+√(1-x²)+C
∫arccosx dx = xarccos x-√(1-x²)+C
∫arctan x dx = xarctan x-1/2ln(1+x²)+C
∫arc cot x dx =xarccot x+1/2ln(1+x²)+C
∫arcsec xdx =xarcsec x-ln│x+√(x²-1)│+C
∫arccsc x dx =xarccsc x+ln│x+√(x²-1)│+C
扩展资料:定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上的积分和的极限。
这里应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值(曲边梯形的面积),而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式),其它一点关系都没有!
一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分;也可以存在定积分,而不存在不定积分。一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。
参考资料来源:百度百科-定积分

∫sin ²x dx =1/2x -1/4 sin 2x + C
∫ cos ²x dx = 1/2+1/4 sin 2x + C
∫ tan²x dx =tanx -x+ C
∫ cot ²x dx =-cot x-x+ C
∫ sec ²x dx =tanx + C
∫ csc ²x dx =-cot x+ C
∫arcsin x dx = xarcsin x+√(bai1-x²)+C
∫arccosx dx = xarccos x-√(1-x²)+C
∫arctan x dx = xarctan x-1/2ln(1+x²)+C
∫arc cot x dx =xarccot x+1/2ln(1+x²)+C
∫arcsec xdx =xarcsec x-ln│dux+√(x²-1)│+C
∫arccsc x dx =xarccsc x+ln│x+√(x²-1)│+C

扩展资料:
如果一个函数f在某个区间上黎曼可积,并且在此区间上大于等于零。那么它在这个区间上的积分也大于等于零。如果f勒贝格可积并且几乎总是大于等于零,那么它的勒贝格积分也大于等于零。
作为推论,如果两个上的可积函数f和g相比,f(几乎)总是小于等于g,那么f的(勒贝格)积分也小于等于g的(勒贝格)积分。
如果黎曼可积的非负函数f在上的积分等于0,那么除了有限个点以外,f = 0。如果勒贝格可积的非负函数f在上的积分等于0,那么f几乎处处为0。如果中元素A的测度μ (A)等于0,那么任何可积函数在A上的积分等于0。


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