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第3章 思维导图:一图看全章,一页定位弱节点

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思维导图 · 一图看全章

第3章 一元积分学 已知变化率求总量——求导的影子与总和

§1不定积分:求导的逆

原函数B1
定义F′=f 则 F 是 f 的原函数;不定积分=全部原函数 F+C
+C 是数学事实:导数抹掉常数信息
不定积分基本表
定义求导表倒着背:∫xⁿ、∫1/x、∫eˣ、∫sin、∫1/(1+x²) 等 10 条
每条靠求导验回

§2换元法

凑微分B2B3
定义认"谁的导数在场":∫f(g(x))g′(x)dx 令 u=g(x)
xdx=½d(x²) 等常用凑法
第二类换元J1J2J3
定义根号三兄弟:√(a²−x²)↔sin、√(a²+x²)↔tan、√(x²−a²)↔sec
助手三角形回代,不解角度
有理函数先除后拆分母因式

§3分部积分

分部积分法J4
定义∫udv=uv−∫vdu;u 按"反对幂三指"挑
求导变简单的优先当 u
循环型:两次分部+移项解方程+补 C

§4定积分

定积分的定义J5
定义分割-求和-取极限;λ→0 管住最宽段
第1章和式欠条在此兑付
代数面积:x 轴下方计负
变限积分B5T3
定义Φ(x)=∫ₐˣf:Φ′=f(面积变化率=此刻高度)→ 连续必有原函数
变限求导全家桶=链式组合
混 x 先提后换元
换元三规J6T4
定义换元必换限不回代;奇偶对称(奇0偶倍);区间再现 t=a+b−x
再现专杀 x·f(sin x) 型:相加抵消

§5应用

面积与旋转体B6T1T2
定义S=∫(上−下)dx;绕 x 轴 V=π∫y²dx(圆片叠加)、绕 y 轴柱壳 2π∫xydx
函数平均值B7
定义f̄=(1/(b−a))∫f——考纲明文;积分中值的 f(ξ) 就是它
经济:平均成本/已知边际求总量
华里士公式B4
定义∫₀^{π/2}sinⁿ 或 cosⁿ:奇 (n−1)!!/n!!;偶 ×π/2(点火)
分部降两阶递推而来
第6章极坐标的常客

§6反常积分

两类反常J7
定义无穷区间/瑕点;第一步永远=写极限形式
多瑕点拆开,一处发散全发散
p 判别
定义读出事地点的幂次:无穷远 p>1 收、瑕点 p<1 收
1/(x ln x) 发散;1/x²+x 收敛

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配套题库 · 18 题(同源于讲义页 · 考点定位 · 遮住先做)

基础组

B1 int(2e^x+3cos x-{4}{x})dx。 考点:积分表直用——§1.1 | 讲义页详析→
B2 int xsqrt{1+x^2}dx。(凑微分) 考点:凑微分——§2.1 | 讲义页详析→
B3 int{dx}{x^2+2x+5}。(先配方再对表) 考点:配方+arctan——§1.1 | 讲义页详析→
B4 int_0^{pi/2}cos^3xdx。(华里士) 考点:华里士奇数——§5.2 | 讲义页详析→
B5 F(x)=int_x^{2x}{t}{1+t^2}dt,求 F'(x)。 考点:变限求导(拆限)——§4.2 | 讲义页详析→
B6 求 y=x^2 与 y=2x 所围面积。 考点:面积(上−下)——§5.1 | 讲义页详析→
B7 f(x)=begin{cases}x,&0le xle12-x,&1考点:分段积分+平均值——§5.1 | 讲义页详析→

进阶组

J1 int{dx}{sqrt{x}+sqrt[4]{x}}。(换元 x=t^4 全程) 考点:x=t⁴ 换元去根——§2.1 | 讲义页详析→
J2 int{2x+3}{x^2+3x-10}dx。(分子凑分母导数+裂项) 考点:分子凑分母导数——§2.2 | 讲义页详析→
J3 int_0^{ln2}sqrt{e^x-1}dx。(换元去根+回代) 考点:换元去根+回代——§2.1 | 讲义页详析→
J4 int e^{sqrt x}dx。(换元+分部连环) 考点:换元+分部连环——§3 | 讲义页详析→
J5 求 limlimits_{ntoinfty}left({n}{n^2+1}+{n}{n^2+2^2}+cdots+{n}{n^2+n^2}right)。(和式→… 考点:和式→定积分(欠条兑付)——§4.1 | 讲义页详析→
J6 int_0^pi{xsin x}{1+cos^2x}dx。(区间再现战例) 考点:区间再现战例——§4.3 | 讲义页详析→
J7 判断敛散并计算:int_0^{+infty}{dx}{x^2+4x+3}。 考点:反常先极限形式+裂项——§6 | 讲义页详析→

挑战组

T1 求 int_0^2max(x^2,x)dx。(分段函数积分) 考点:分段函数积分(max)——§4 | 讲义页详析→
T2 曲线 y=e^x、y=e^{-x} 与 x=1 围成的面积;并求该区域绕 x 轴旋转一周的体积。 考点:面积+旋转体——§5.1 | 讲义页详析→
T3 设 f 连续且 int_0^{x^2-1}f(t)dt={x^2-1}{2},求 f(3)。(变限方程) 考点:变限方程求导读值——§4.2 | 讲义页详析→
T4 证明:int_0^{pi/2}{sin x}{sin x+cos x}dx={pi}{4}。(区间再现,不计算原函数) 考点:区间再现证等式(不算原函数)——§4.3 | 讲义页详析→

考前速查 · 易混对照 + 最容易记错的话

$\int f'$ vs $f$ vs 原函数:不定积分=全部原函数 F+C;+C 丢=错
换元后回代问题:不定积分必须回代;定积分换限后不回代
凑微分方向:认"谁的导数在场";差常数倍可补系数
分部 u 的选择:"反对幂三指",靠前当 u;循环型移项解方程
定积分 vs 不定积分结果:定积分是数(代端点后 C 消掉);不定积分带 C
对称性使用前提:区间 $[-a,a]$ 对称 + 函数奇偶,两条件都要
区间再现的敌人:只对 $\int_a^b$ 且变换 $a+b-x$;不要乱用到 $[0,\frac\pi2]$ 外不改限
反常积分第一步:先写极限形式再算;瑕点在中间要拆
p 判别方向:无穷远 p>1 收敛;瑕点 p<1 收敛——方向相反别记反
平均值 vs 中值定理:$\bar f=\frac{1}{b-a}\int$;积分中值的 $f(\xi)$ 就是它

怎么用这张图(三步复习法)

① 先只看骨架:自问每节讲什么;② 逐层展开对答案:说不出的节点回主章补 10 分钟;③ 错题回图定位:错题挂哪个节点,那里就是弱项。
⚠️ 看"都眼熟"不算会——判据:合上图能复述;闭卷能做对。此图是地图不是旅程。
间隔提示:+1 / +3 / +7 / +16 天闭卷复述第一层。

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