diff --git a/subjects/math/04_积分.md b/subjects/math/04_积分.md index 7d097f5..546611c 100644 --- a/subjects/math/04_积分.md +++ b/subjects/math/04_积分.md @@ -401,9 +401,9 @@ $$ 递推公式重复代入即可展开为有限项和(初等函数的闭式表达)。 -**sinⁿ / cosⁿ 的完全展开**(不定积分,设 \(I_n = \int \sin^n x \, dx\)): +**sinⁿ / cosⁿ 的完全展开**(不定积分,设 $I_n = \int \sin^n x \, dx$): -边界条件 \(I_0 = x + C,\; I_1 = -\cos x + C\) +边界条件 $I_0 = x + C,\; I_1 = -\cos x + C$ $$ \begin{aligned} @@ -416,27 +416,31 @@ $$ 更清晰地,按奇偶展开: -**\(n\) 为偶数**(\(n=2m\)): +**$n$ 为偶数**($n=2m$): $$ -\int \sin^{2m} x \, dx = -\cos x \sum_{k=1}^{m} \frac{(2m-1)(2m-3)\cdots(2m-2k+1)}{(2m-2)(2m-4)\cdots(2m-2k+2)} - \cdot \frac{\sin^{2m-2k+1} x}{2m-2k+1} + C_{2m} +\begin{aligned} +\int \sin^{2m} x \, dx &= -\cos x \sum_{k=1}^{m} \frac{(2m-1)(2m-3)\cdots(2m-2k+1)}{(2m-2)(2m-4)\cdots(2m-2k+2)} + \cdot \frac{\sin^{2m-2k+1} x}{2m-2k+1} + C +\end{aligned} $$ -其中 \(C_{2m}\) 为常数项(来自 \(I_0\))。 +其中 $C$ 为常数项(来自 $I_0$)。 -**\(n\) 为奇数**(\(n=2m+1\)): +**$n$ 为奇数**($n=2m+1$): $$ -\int \sin^{2m+1} x \, dx = -\cos x \sum_{k=1}^{m} \frac{(2m)(2m-2)\cdots(2m-2k+2)}{(2m-1)(2m-3)\cdots(2m-2k+1)} - \cdot \frac{\sin^{2m-2k+1} x}{2m-2k+2} + C_{2m+1} +\begin{aligned} +\int \sin^{2m+1} x \, dx &= -\cos x \sum_{k=1}^{m} \frac{(2m)(2m-2)\cdots(2m-2k+2)}{(2m-1)(2m-3)\cdots(2m-2k+1)} + \cdot \frac{\sin^{2m-2k+1} x}{2m-2k+2} + C +\end{aligned} $$ -其中 \(C_{2m+1}\) 来自 \(I_1 = -\cos x\) 项。 +其中 $C$ 来自 $I_1 = -\cos x$ 项。 -**实际记忆**:通常直接用递推公式比记忆展开式更实用,考试中一般只需求特定 \(n\) 的值或用到递推关系。 +**实际记忆**:通常直接用递推公式比记忆展开式更实用,考试中一般只需求特定 $n$ 的值或用到递推关系。 -**secⁿ 的完全展开**(设 \(I_n = \int \sec^n x \, dx\)): +**secⁿ 的完全展开**(设 $I_n = \int \sec^n x \, dx$): 递推式同样可展开,以奇数/偶数分界: -**\(n\) 为偶数**(\(n=2m\),终止于 \(I_2 = \tan x + C\)): +**$n$ 为偶数**($n=2m$,终止于 $I_2 = \tan x + C$): $$ I_{2m} = \sum_{k=1}^{m} \frac{(2m-2)(2m-4)\cdots(2m-2k+2)}{(2m-1)(2m-3)\cdots(2m-2k+1)} \cdot \frac{\sec^{2m-2k} x \tan x}{2m-2k+1} + C $$ @@ -450,10 +454,12 @@ I_6 &= \frac{1}{5}\sec^4 x \tan x + \frac{4}{15}\sec^2 x \tan x + \frac{8}{15}\t \end{aligned} $$ -**\(n\) 为奇数**(\(n=2m+1\),终止于 \(I_1 = \ln|\sec x + \tan x| + C\)): +**$n$ 为奇数**($n=2m+1$,终止于 $I_1 = \ln|\sec x + \tan x| + C$): $$ -I_{2m+1} = \sum_{k=1}^{m} \frac{(2m-1)(2m-3)\cdots(2m-2k+1)}{(2m)(2m-2)\cdots(2m-2k+2)} \cdot \frac{\sec^{2m-2k+1} x \tan x}{2m-2k+2} - + \frac{(2m-1)!!}{(2m)!!} \ln|\sec x + \tan x| + C +\begin{aligned} +I_{2m+1} &= \sum_{k=1}^{m} \frac{(2m-1)(2m-3)\cdots(2m-2k+1)}{(2m)(2m-2)\cdots(2m-2k+2)} \cdot \frac{\sec^{2m-2k+1} x \tan x}{2m-2k+2} + + \frac{(2m-1)!!}{(2m)!!} \ln|\sec x + \tan x| + C +\end{aligned} $$ 例如: