定积分问题,不需要解答,请问为什么我不能用换元法t=sinx替换来做,因为一替换积分上下限都变0了

如题所述

也可以用t=sinx来替换,但是在算dx的时候,必须分段
既然t=sinx来替换,那么dx就必须转换成dt
但是当0≤x≤π/2的时候,x=arcsint
当π/2<x≤3π/2的时候,x=π-arcsint
当3π/2<x≤2π的时候,x=2π+arcsint
所以在将dx转换为dt的时候,必须分成三段,将这个定积分按前面的区间,分成三个定积分相加,各自换元。追问

能否问下,为何要分三段,能说说取值范围如何找么

追答

t=sinx,那么难道x就等于arcsint吗?不能这样搞
arcsint的值域范围是-π/2≤arcsint≤π/2
所以只有当x在-π/2≤x≤π/2是范围内的时候,x才等于arcsint
而0到2π范围内,只有0到π/2是这个范围内的,可以直接等于arcsint
当π/2<x≤3π/2的时候,-π/2≤π-x<π/2,而根据诱导公式,sin(π-x)=sinx=t
所以π-x=arcsint,那么x=π-arcsint
当3π/2<x≤2π的时候,-π/2<x-2π≤0,而根据诱导公式,sin(x-2π)=sinx=t
所以x-2π=arcsint,所以x=2π+arcsint
关键是注意反正弦函数arcsint的值域范围。

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