微积分诊室 · 积分
忘记积分常数
每一个不定积分都需要一个常数:。错误就是漏掉 。
它只有在还没给出边界条件时才无害,一旦给了,那个缺失的 恰恰就是你本该求的那个数。
错误本身
积分是微分的逆运算,而微分会毁掉常数: 和 的导数都是同一个 。所以当你对 积分时,你无法知道原来的常数是哪一个,你必须写上 来代表每一种可能。
Add Math 里诱人的错误是把它省掉,因为幂法则那部分感觉就是全部答案,而 看起来像装饰。在一道普通的“求这个积分”题上,它可能只让你丢一分。
但一旦题目给出曲线上的一点,或函数必须取的某个值, 就成了你要解的那个未知数。漏掉它,就没有东西可以代入,于是题目的其余部分全垮了。
错误的一行,再看正确写法
对 积分。逐项套用幂法则但停在这里会得到:
不定积分是一族曲线,而不是一条曲线,所以常数必须在:
用对右边求导来检验:,,,而 。常数 在逆回去时消失了,这正是为什么在正着做时必须把它写上。
可靠的纠正方法
- 积分的同时就把 写在同一行,先于做其他任何事,把它当成积分号的一部分,而不是事后补上。
- 问一句:这题是不定积分(没有上下限)还是定积分(有上下限)。只有不定积分带 ;在定积分里它会抵消。
- 如果给了一点或一个条件,把它代入你的 ,列出一个关于 的方程。
- 解出这个方程求 ,然后把带有具体数值的最终函数写出来。
- 对你的答案求导来验证,并检查它确实经过所给的那一点。
一句话记住它
没有上下限,没有 +c 就没有答案
如果积分没有上限和下限,那么在 写上去之前,你这一行就还没做完。这个常数不是装饰,它往往正是下一行要你去求的东西。
错误藏身之处的练习
某曲线的斜率函数为 ,且经过点 。求该曲线关于 的方程。
Show worked solution
要从斜率函数得到 ,就积分,并保住常数,因为我们会用到它:
曲线经过 ,所以代入 和 :
因此 ,该曲线的方程是:
检验:在 处,,与所给的点吻合;求导得 ,正如要求。假如漏掉了 ,就没有未知数去拟合点 ,答案会对每一个 都悄悄地错。
一对一教学如何帮助你
我们的老师把 训练进你的手:它在写下积分的那一刻就落笔,而不是之后。在一对一课堂上,我们练习识别那些提示性的字眼,“经过”或“当 ”,它们在告诉你,这个常数正是整道题的核心。
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预约试课常见问题
什么时候可以放心地不写 ?
只有在定积分里,就是写了下限和上限的那种。那里常数在两个限处都出现,相减时抵消,所以它从不影响结果。
对于任何不定积分(没有上下限), 必须在。
为什么常数有时就是整道题的答案?
当题目给出曲线上的一点或一个初始值时, 的形状是定的,但它的上下位置不是,而 决定这个位置。代入所给的点会得到一个方程,它的解就是 ,所以这个常数正是题目要你求的东西。
忘了 会扣分吗?
会。在按步给分的机制下,你通常会丢掉专为它保留的那一分;如果后面跟着一个边界条件,你还会丢掉那些依赖于解出 的分数。
积分时就写上 ,能保护整条方法分的链条。
我怎么检查保住的常数是对的?
对你的最终答案求导:它应当还原出原来的斜率函数,而常数应当求导为零。然后代入所给的点,确认方程成立,对于 在 处,两项检验都通过。
来源:SRC-DSKP-EN