1/(1+ x^3)的不定积分怎么求?

发布网友发布时间：2023-07-27 23:41

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热心网友时间：2024-11-22 20:42

1/(1+x^3)的不定积分详细的解题过程如下：

相关介绍：

在微积分中，一个函数f的不定积分，或原函数，或反导数，是一个导数等于f的函数F，即F′ =f。不定积分和定积分间的关系由微积分基本定理确定，其中F是f的不定积分。

根据牛顿-莱布尼茨公式，许多函数的定积分的计算就可以简便地通过求不定积分来进行，这里要注意不定积分与定积分之间的关系：定积分是一个数，而不定积分是一个表达式，它们仅仅是数学上有一个计算关系。

热心网友时间：2024-11-22 20:42

可以使用换元法来求解这个不定积分。设 u = 1 + x^3，那么 /dx = 3x^2，从而 dx = /(3x^2+3) = /(3(x^2+1))。将这个式子代入原式中得到：
∫1/(1+x^3) dx = ∫1/[(1+x)(1-x+ x^2)] dx
= ∫[1/3(x+1) - 1/3(x-2)/(x^2 - x + 1)] dx
对于第一项，可以直接使用常数函数的不定积分公式得到：
∫1/3(x+1) dx = ln|x+1|/3 + C1
对于第二项，可以通过分母的完全平方式，使得分式分解为两个一次分式的和：
1/(x^2 - x + 1) = 1/[(x-1/2)^2 + 3/4]
= (2/3) / [(x-1/2)^2 + 3/4] + (1/3) / [1 + (x-1/2)^2/3/4]
对于第一项，可以使用反正切函数的不定积分公式得到：
∫(2/3) / [(x-1/2)^2 + 3/4] dx = (2/3) arctan[(x-1/2)/(√3/2)] + C2
对于第二项，可以使用对数函数的不定积分公式得到：
∫(1/3) / [1 + (x-1/2)^2/3/4] dx = (1/√3) ln |(x-1/2)/(√3/2) + √[1 + (x-1/2)^2/3/4]| + C3
因此，原式的不定积分为：
∫1/(1+x^3) dx = ln|x+1|/3 + (2/3) arctan[(x-1/2)/(√3/2)] + (1/√3) ln |(x-1/2)/(√3/2) + √[1 + (x-1/2)^2/3/4]| + C
其中，C1、C2、C3和C为任意常数。