高三下∫ 微積分
反導函數與不定積分
Antiderivatives and Indefinite Integrals
公式
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) + C(n ≠ −1)
積分是微分的反運算。因為常數微分後變 0,答案一定要加上 +C。
白話解釋
微分問「已知函數,求變化率」;積分反過來問「**已知變化率,求原函數**」。
如果 F'(x) = f(x),就說 F 是 f 的**反導函數**,記作 ∫f(x)dx = F(x) + **C**。
那個 **+C 不能省**。因為任何常數微分後都是 0,所以 x²、x²+1、x²−7 的導數全都是 2x。反推回去時,我們只知道原函數「差一個常數」,必須用 C 概括所有可能。漏掉 C 是最常見的扣分點。
**冪次律的反向**:∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) + C。次方加一、再除以新的次方。
注意 **n = −1 的例外**:∫(1/x)dx 不能套上面的公式(會除以 0),答案是 **ln|x| + C**。加絕對值是因為 x 可能是負的。
其他常用:∫cos x dx = sin x + C、∫sin x dx = **−**cos x + C(注意負號跑到積分這邊了)、∫eˣ dx = eˣ + C。
檢查積分結果的方法非常簡單直接:**把答案微分回去**,看是否等於被積分的函數。這一步幾秒鐘,能抓出絕大多數錯誤。
什麼時候用
已知速度求位移、已知邊際成本求總成本、解微分方程式。
最容易錯的地方
- 忘記 +C。
- 對 1/x 套用冪次律。
- ∫sin x dx 忘記負號。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
∫2x dx = ? + C(填 x 的式子,形如 x^2)
- 2
∫x³ dx 的係數分母是多少?(答案形如 x^4/4 請填 4)
- 3
∫(1/x) dx = ln|x| + C,這裡不能用冪次律是因為 n 等於多少?