如何计算不定积分∫(e^(12t)/(e^(24t)+2e^(12t)+1))dt
计算不定积分 ∫(e(12t)/(e(24t)+2e^(12t)+1))dt 的步骤
嘿,我来一步步拆解这个积分,其实只要先简化分母,再用换元法就很容易搞定了:
第一步:化简分母
观察分母e^(24t) + 2e^(12t) + 1,这完全符合完全平方公式(a+b)² = a² + 2ab + b²——这里a=e^(12t),b=1,所以分母可以写成:(e^(12t) + 1)²
原积分也就简化为:∫ e^(12t) / (e^(12t) + 1)² dt第二步:换元法(u-substitution)
设u = e^(12t) + 1,对t求导可得:du/dt = 12e^(12t)
变形一下得到:e^(12t) dt = du/12
把这个代入简化后的积分,就变成了关于u的积分:∫ (1/u²) * (du/12)第三步:计算基本积分
先把常数项提出来:(1/12) ∫ u^(-2) du
根据幂函数积分公式∫u^n du = u^(n+1)/(n+1) + C(n≠-1),这里n=-2,代入计算:(1/12) * [u^(-1)/(-1)] + C = -1/(12u) + C第四步:回代u的表达式
把u = e^(12t) + 1代回去,最终的不定积分结果就是:-1/(12(e^(12t) + 1)) + C验证结果(可选)
对结果求导验证:d/dt [-1/(12(e^(12t)+1))] = -1/12 * (-1)*(e^(12t)+1)^(-2)*12e^(12t) = e^(12t)/(e^(12t)+1)^2
和原被积函数完全一致,说明计算正确。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Jae
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