形如1/(a+bsinx)的积分公式的证明
需要求解的积分具有如下形式:
∫1a+bsinxdx\int \frac{1}{a+b \sin x} d x∫a+bsinx1dx
这种积分比较常见,可以考虑记一下它的结果,结果为:
∫1a+bsinxdx=2a2−b2⋅arctan⋅{atan(x2)+ba2−b2}\int \frac{1}{a+b \sin x} d x=\frac{2}{\sqrt{a^{2}-b^{2}}} \cdot \arctan \cdot\left\{\frac{a \tan \left(\frac{x}{2}\right)+b}{\sqrt{a^{2}-b^{2}}}\right\}∫a+bsinx1dx=a2−b22⋅arctan⋅{a2−b2atan(2x)+b}
证:
已知
sinx=2tanx21+tan2x2\sin x=\frac{2 \tan \frac{x}{2}}{1+\tan ^{2} \frac{x}{2}}sinx=1+tan22x2tan2x
故有
∫1a+bsinxdx=∫1a+b2tanx21+tan2x2dx(∗)\int \frac{1}{a+b \sin x} d x=\int \frac{1}{a+b \frac{2 \tan \frac{x}{2}}{1+\tan ^{2} \frac{x}{2}}} d x (*)∫a+bsinx1dx=∫a+b1+tan22x2tan2x1dx(∗)
令tanx2=t\tan \frac{x}{2}=ttan2x=t,则dx=21+t2dtd x= \frac{2}{1+t^2}d tdx=1+t22dt
则有
∫1a+b⋅2t1+t2⋅21+t2dt=1a∫21+t2+2batdt=2a∫1t2+2bat+b2a2+1−b2a2dt=2a11−b2a2∫1a2a2−b2⋅(t+ba)2+1dt(∗∗)\begin{aligned} \int \frac{1}{a+b \cdot \frac{2 t}{1+t^{2}}} \cdot \frac{2}{1+t^{2}} d t &= \frac{1}{a} \int \frac{2}{1+t^{2}+\frac{2 b}{a} t} d t \\ &= \frac{2}{a} \int \frac{1}{t^{2}+\frac{2 b}{a} t+\frac{b^{2}}{a^{2}}+1-\frac{b^{2}}{a^{2}}} d t \\ &= \frac{2}{a} \frac{1}{1-\frac{b^{2}}{a^{2}}} \int \frac{1}{\frac{a^{2}}{a^2-b^2} \cdot \left(t+\frac{b}{a}\right)^{2}+1} d t (**) \end{aligned} ∫a+b⋅1+t22t1⋅1+t22dt=a1∫1+t2+a2bt2dt=a2∫t2+a2bt+a2b2+1−a2b21dt=a21−a2b21∫a2−b2a2⋅(t+ab)2+11dt(∗∗)
再令y=aa2−b2⋅(t+ba)y=\frac{a}{\sqrt{a^2-b^2} }\cdot \left(t+\frac{b}{a}\right)y=a2−b2a⋅(t+ab),则dt=a2−b2adyd t=\frac{\sqrt{a^{2} - b^{2}}}{a} d ydt=aa2−b2dy
故有
(∗∗)=2aa2−b2∫a2−b2/ay2+1dy=2a2−b2arctany(∗∗∗)\begin{aligned} (**) &= \frac{2 a}{a^{2}-b^{2}} \int \frac{\sqrt{a^2-b^2}/a}{y^{2}+1} d y\\ &=\frac{2}{\sqrt{a^{2}-b^{2}}} \arctan y (***) \end{aligned} (∗∗)=a2−b22a∫y2+1a2−b2/ady=a2−b22arctany(∗∗∗)
最后再将y=aa2−b2(tanx2+ba)y=\frac{a}{\sqrt{a^2-b^2}}\left( \tan \frac{x}{2} + \frac{b}{a} \right)y=a2−b2a(tan2x+ab)代入(∗∗∗)(***)(∗∗∗)中便可证得。
形如1/(a+bsinx)的积分公式的证明相关推荐
- 形如e^(ax^2+bx+c)的积分公式的证明
形如∫ex2dx\int e^{x^2}dx∫ex2dx的积分是一种典型的很难积的函数,普通方法很难把它积出来,得用巧劲. 以下为证明过程: 直接求积分很难,我们先把它平方,将其转为二重积分: (∫e ...
- Dynamic Potential-Based Reward Shaping将势能塑形奖励函数拓展为F(s,t,s‘,t‘)
摘要 基于势能的奖励塑形可以显著降低学习最优策略所需的时间,并且在多agent系统中,可以显著提高最终联合策略的性能.已经证明,它不会改变一个agent单独学习的最优策略或多个agent一起学习的纳什 ...
- Policy invariance under reward transformations- Theory and application to reward shaping基于势能的塑形奖励函数
这个是 摘要哦 本文研究了对马尔可夫决策过程的奖励函数进行修改以保持最优策略的条件.结果表明,除了效用理论(utilityutilityutility theorytheorytheory)中常见的正 ...
- matlab求两个图像的误差,求两幅图像的均方误差
测量电源电动势和内阻图像误差 从坐标图上可以清楚的看到:由于电流表和电压表连接的位置不同,测试的误差也不同,当把电压表接在电流表的外侧时,在电路接通状态下,实际把电流表的内阻产生的压降也算进去了,电压 ...
- 线性代数:第五章 相似矩阵及二次型(1)向量的内积 方阵的特征值与特征向量 相似矩阵
第一节 向量的内积 一.数学概念 1. 内积:设有n维向量 令 , 则称[x,y]为向量x与y的内积. 2. 范数:称 为向量x的范数(或长度). 3. 单位向量:称 时的向量x ...
- 关于cos(x^2)的傅里叶逆变换(Inverse Fourier Transform)
目录 1. 研究背景 2. 傅里叶(逆)变换 1.1 定义 1.2 性质 1.2.1 线性 1.2.2 微分乘积对偶性 3. 函数介绍 4. 研究方法 4.1 自组装 4.1.1 第一次微分 4.1. ...
- 离散数学中 集合、关系、群 的证明方法(英文证明附例题)
文章目录 集合 子集关系 句式 两个集合相等 句式 例子 划分(partition) 句式 例子 关系 关系R的自反性(reflexive)反自反(irreflexive) 句式 关系R的对称性(sy ...
- 笛卡尔生平及其成就介绍
笛卡尔 (法国哲学家,数学家和科学家) 编辑 讨论20 上传视频 勒内·笛卡尔(René Descartes,1596年3月31日-1650年2月11日),1596年3月31日生于法国安德尔-卢瓦尔省 ...
- 《数值分析(原书第2版)》—— 2.4 PA=LU分解
本节书摘来自华章出版社<数值分析(原书第2版)>一 书中的第2章,第2.4节,作者:(美)Timothy Sauer,更多章节内容可以访问云栖社区"华章计算机"公众号查 ...
- 赛门铁克10月份智能安全分析报告
北京,2012年11月19日--赛门铁克公司(纳斯达克:SYMC)近日发布了2012年10月份<赛门铁克10月份智能安全分析报告>,报告揭示了网络欺诈者正试图利用的新社交网络渠道:一直深受 ...
最新文章
- ios开发 微博图片缩放处理错误_H5响应式开发必会之Viewport(视窗)详解
- 05-自己创建mapmodel自定义迁移方式
- Spring boot程序入口
- 微软高性能计算服务器pdf,微软高性能计算HPCserver2008技术概览.pdf
- ajax取消重复请求
- 如何下载网页中加了限制的Flash、RM、WMV等视频文件
- oracle优化方法,九大Oracle性能优化基本方法详解
- conime.exe是什么?conime.exe病毒的清除方法
- 北大pkuseg分词 和 jieba 分词对比测试,结果出乎意料...
- 置信区间 VS 置信水平
- unity摄像头实物识别_MAD Gaze推出人脸识别AR智能眼镜+AI安防方案赋能智慧城市...
- [Spring]~@Valid(实体类参数校验)
- Intellij IDEA 初学入门图文教程(六) —— IDEA 在 Performing VCS Refresh 卡死
- 解决ubuntu下wps卡顿和缺少字体
- 欲了解美国人 30部中国人不得不看的美国电影
- linux查看内存命令(查看进程虚拟内存)free命令、vmstat命令、pmap命令(free指令、vmstat指令、pmap指令)
- Jenkins配置流水线
- Node - fs(文件系统)
- Char2Wav:End-to-End Speech Synthsis
- Doraemon-接口自动化测试工具
热门文章
- 林老师话说天南地北 我的学生在美国西雅图微软总部
- Ubuntu下安装的qq的下载文件地址
- matlab 200阶乘怎么表示,matlab阶乘怎么表示
- wpsa4排版_WPS2000如何快速排版
- 计算机逻辑门电路图,三态门逻辑电路图大全(三款三态门逻辑电路图)
- 力克“中国智造”之道,亮相第七届工业数字化论坛
- Android studio导入项目报错Please refer to the user guide chapter on the daemon at http://gradle.org/docs/2
- 大型网站技术架构读书笔记01—大型网站架构演化史
- 酒店的月收入报表java_统计报表_宾馆明细收入报表
- linux安装字体库(simSun为例)