方法 · 积分
如何对多项式积分
对多项式积分,就是用幂法则 逐项积分:把幂加一,除以新的幂,再加上积分常数 。
这个方法的用途
积分是求导的逆运算。求导把曲线变成它的斜率函数,积分则把斜率函数还原回原来的曲线。
对多项式积分,是你在 Add Math 里做得最基础、也最常做的积分,它是这一章其他内容的根基。
用到的工具是积分的幂法则:对每一项,把幂加一,再除以新的幂。因为多项式不过是若干幂项之和,你只要对每一项依次运用这条法则即可。
这个方法能回答'求 '这类题目,而更关键的是,能回答那些给出 和曲线上一点、要你求出方程 的题目。积分常数 正是在这时登场。
何时使用
当你看到积分号 套着若干幂项之和,或者题目给出一个导数,、斜率函数、速度或某个变化率,并要你还原出原来的量时,就用多项式积分。像「积分」、'用 表示 '、'满足 的曲线'这些说法都是信号。
如果题目还给了曲线经过的某个具体点,那就是提示你要去求积分常数,而不是停在 。对于定积分,积分号上写着上下限,你照样积分,然后代入上下限,而不是加 。
无论哪种,对任何多项式的第一步都是幂法则,逐项进行。
分步方法
- 1
一次处理一项
对多项式的每一项分别积分。
- 2
把幂加一
给该项中 的幂加上 。
- 3
除以新的幂
把系数除以新的幂。
- 4
处理常数项
常数 积分后为 。
- 5
加 c
对不定积分,加上积分常数 。
- 6
有点则求 c
代入给定的点解出 ,再写出最终方程。
例题解析
某曲线的斜率函数为 ,且曲线经过点 。求该曲线的方程。
Show worked solution
对斜率函数逐项积分,还原出 。
对 :把幂升到 ,再除以 :。
对 :把幂升到 ,再除以 :。
对常数 :积分后为 。
用点 求 。代入 ,:
所以 。曲线的方程为:
验证:当 时,,与给定的点吻合。
常见错误
- 不定积分忘了加积分常数 ,这是很常见的失分。
- 把积分和求导弄混:这里你要升幂再除,而不是降幂再乘。
- 除以旧的幂而不是新的幂,例如写成 而不是 。
- 把常数项积成另一个常数,而不是积成 。
- 题目已给了点,最后答案却还留着 ,没有把它的值解出来。
一对一教学如何帮助你
学生最常漏掉的一步是积分常数,接着连用点求 的方法也一起丢了。在一对一课堂上,我们的老师会让写 变成一种反射动作,再带你代入给定的点,使求 成为例行步骤,而不是事后才想起。
我们也会把法则的方向钉死,升幂、除以新的幂,因为不小心把求导法则反过来用,正是经典的失误。由于考卷按步给分,一行清楚的积分即使算术出点差错也照样拿分。
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预约试课常见问题
为什么积分时要加 ?
对常数求导得零,所以当你逆过来做时,无法知道原来有什么常数。 叫积分常数,它代表所有可能的常数,直到有额外信息(例如曲线上的一个点)把它的值定下来。
对多项式积分和求导有什么区别?
它们是相反的运算。求导时,把某项的幂降一,再乘以旧的幂。
积分时,把幂升一,再除以新的幂,然后加 。搞对方向是避免出错的关键。
怎样求出 的值?
如果题目给了曲线经过的一个点,把它的 、 值代入你积分得到的式子,解出关于 的方程。然后把这个值填回去,写出完整方程。
带上下限的定积分怎么办?
积分方式完全一样,但不加 。而是把上限和下限代入积分后的式子并相减:。
常数会相互抵消,这正是定积分中省略它的原因。
来源:SRC-DSKP-EN