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arcsinx的积分是什么

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2025-08-11 08:42:19

arcsinx的积分是什么】在数学中,求函数的积分是常见的问题之一。对于反三角函数 $ \arcsin x $ 的积分,虽然它不是基本初等函数的直接积分形式,但可以通过分部积分法进行推导。本文将总结 $ \arcsinx $ 的积分公式,并以表格形式清晰展示。

一、积分公式总结

$ \arcsin x $ 的不定积分可以表示为:

$$

\int \arcsin x \, dx = x \arcsin x + \sqrt{1 - x^2} + C

$$

其中,$ C $ 是积分常数。

这个结果可以通过分部积分法来验证。设 $ u = \arcsin x $,$ dv = dx $,则有:

- $ du = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dx $

- $ v = x $

根据分部积分公式 $ \int u \, dv = uv - \int v \, du $,可得:

$$

\int \arcsin x \, dx = x \arcsin x - \int \frac{x}{\sqrt{1 - x^2}} dx

$$

接下来对第二项积分进行计算:

令 $ t = 1 - x^2 $,则 $ dt = -2x dx $,即 $ x dx = -\frac{1}{2} dt $,代入后得到:

$$

\int \frac{x}{\sqrt{1 - x^2}} dx = -\frac{1}{2} \int \frac{1}{\sqrt{t}} dt = -\frac{1}{2} \cdot 2 \sqrt{t} + C = -\sqrt{1 - x^2} + C

$$

因此,原式变为:

$$

\int \arcsin x \, dx = x \arcsin x + \sqrt{1 - x^2} + C

$$

二、积分公式对比表

函数 积分表达式 积分结果
$ \arcsin x $ $ \int \arcsin x \, dx $ $ x \arcsin x + \sqrt{1 - x^2} + C $

三、注意事项

- 在使用该积分公式时,需注意定义域:$ x \in [-1, 1] $。

- 若涉及定积分,则应根据上下限代入计算。

- 此积分结果也可用于其他类似反三角函数的积分推导,如 $ \arccos x $ 或 $ \arctan x $,但具体形式会有所不同。

通过上述分析与总结,我们可以清楚地看到 $ \arcsinx $ 的积分公式及其推导过程。掌握这类积分有助于解决更复杂的数学问题,尤其是在微积分和物理应用中。

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