secx等于什么比什么(sec公式)

2025-01-0400:32:44常识分享0

在探索高等数学世界的过程中,老黄不断钻研、深挖数学领域的各个秘密。此刻,他将研究目光聚焦在推导正切或余切的正整数幂的不定积分公式上。教材只给出了递推公式,对于具体的公式的最后形态则没有详述。

针对正切正整数幂的不定积分,其递推公式显得相当直观:

In=1/(n-1) × (tanx)^(n-1) - I_(n-2)。

此公式的推导,是利用了tan^2=sec^2-1的数学原理。当从n个tanx中挑选两个,并将其写作tan^(n-2)×(sec^2-1)的形式后,拆解成两个不定积分的和,就很容易得到上述的递推公式。

进一步地,当对I_(n-2)运用同样的递推公式,可以得到关于I_(n-4)的公式形式。这样的推导过程会一直持续下去,直到最后的I3和I2等各项。特别地,在公式的最后阶段,还需仔细考虑n的奇偶性,这是因为在整个推导过程中存在着对符号的微妙处理,稍不注意就可能出错。

例一:求解∫(tanx)^9dx的过程。

由于公式复杂,初学时可以借助抄写公式并代入n=9(奇数)和m=4来进行计算。展开求和公式后,得出的结果验证无误。

之后,老黄转向了对余切n次方不定积分公式的探究。

探究二:Jn=∫(cotx)^ndx(其中n>2)的推导虽然与正切类似,但最后得到的公式中符号的确定依然是个难题。这一部分的内容无法用语言完全解释清楚,需要读者自行思考为何最后的符号性质会如此。

通过另一个例题来验证这个公式:

例二:求解∫(cotx)^8dx的过程。

这里n=8为偶数,m依然取4,直接代入公式进行计算。验证结果正确后,老黄继续深入探讨更复杂的练习题。

练习题:求∫((tanx)^6-(cotx)^7)dx的过程。

这道题目是老黄为了进一步检验公式的正确性而设置的练习题。经过仔细推导,老黄发现并修正了一处错误,这体现了他对数学研究的严谨态度。