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tanx的不定积分等于什么

2025-09-15 20:36:27

问题描述:

tanx的不定积分等于什么,急!求解答,求别让我失望!

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2025-09-15 20:36:27

tanx的不定积分等于什么】在微积分的学习中,求函数的不定积分是一个基本且重要的内容。对于三角函数中的tanx,其不定积分虽然看似简单,但需要一定的技巧和理解。本文将对“tanx的不定积分等于什么”进行总结,并通过表格形式清晰展示结果。

一、问题解析

函数 $ \tan x $ 是一个常见的三角函数,其定义域为 $ x \neq \frac{\pi}{2} + k\pi $(其中 $ k $ 为整数)。在这些点之间,函数是连续的,因此可以对其进行积分。

求 $ \tan x $ 的不定积分,即求:

$$

\int \tan x \, dx

$$

二、解题思路

我们知道:

$$

\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}

$$

于是,原式可转化为:

$$

\int \frac{\sin x}{\cos x} \, dx

$$

观察到分子是分母的导数,因此我们可以使用换元法来求解。

设 $ u = \cos x $,则 $ du = -\sin x \, dx $,即 $ -du = \sin x \, dx $。

代入后得到:

$$

\int \frac{\sin x}{\cos x} \, dx = -\int \frac{1}{u} \, du = -\ln u + C = -\ln \cos x + C

$$

也可以写成:

$$

\ln \sec x + C

$$

因为 $ \sec x = \frac{1}{\cos x} $,所以两者等价。

三、总结与结论

通过上述推导,我们得出:

$$

\int \tan x \, dx = -\ln \cos x + C = \ln \sec x + C

$$

两种表达方式均正确,具体选择取决于实际应用或题目要求。

四、表格对比

表达式 等价形式 积分结果
$ \int \tan x \, dx $ $ -\ln \cos x + C $ 正确
$ \int \tan x \, dx $ $ \ln \sec x + C $ 正确
$ \int \tan x \, dx $ $ \ln \csc x + C $ 错误
$ \int \tan x \, dx $ $ \ln \cot x + C $ 错误

> 说明:

> - 第三、第四项为错误表达式,不适用于 $ \tan x $ 的积分。

> - 正确答案为 $ -\ln \cos x + C $ 或 $ \ln \sec x + C $。

五、结语

tanx的不定积分是一个基础但重要的知识点,在微积分中有着广泛的应用。掌握其积分方法不仅有助于解题,也能加深对三角函数及其反函数的理解。希望本文能帮助读者更好地理解和记忆这一内容。

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