【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。