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更新不定积分习题

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@@ -860,10 +860,74 @@ $\cos\alpha+\cos\beta=2\cos\dfrac{\alpha+\beta}{2}\cos\dfrac{\alpha-\beta}{2},\c
\subsubsection{万能公式}
一般不会用到。
若$u=\tan\dfrac{x}{2}(-\pi<x<\pi)$,则$\sin x=\dfrac{2u}{1+u^2},\cos x=\dfrac{1-u^2}{1+u^2}$。
\subsection{反三角函数}
因为只有单调函数才有反函数,所以对于三角函数必须选取其单调区间才有反函数。一般只讨论三角函数在其主值区间上的反函数(主值区间即包括锐角最大的单调区间)。
可以画单位圆直观思考。
\subsubsection{反正弦函数}
正弦函数$y=\sin x$在主值区间$\left[-\dfrac{\pi}{2},\dfrac{\pi}{2}\right]$上的反函数就是反正弦函数,记为$y=\arcsin x$或$y=\sin^{-1}x$。表示其区间上正弦值等于$x$的一个角。
反正弦函数与正弦函数图像一样都是关于原点对称、严格单调递增、有界的奇函数。
当$x\in[-1,1]$时,$\arcsin(-x)=-\arcsin x$。
当$x\in\left[-\dfrac{\pi}{2},\dfrac{\pi}{2}\right]$时,$\arcsin(\sin x)=x$。
当$x\in[-1,1]$时,$\sin(\arcsin x)=x$。
\subsubsection{反余弦函数}
余弦函数$y=\cos x$在主值区间$[0,\pi]$上的反函数就是反余弦函数,记为$y=\arccos x$或$y=\cos^{-1}x$。表示其区间上余弦值等于$x$的一个角。
反余弦函数是严格单调递减、有界的非奇非偶函数,图像关于$\left(0,\dfrac{\pi}{2}\right)$对称。
因为关于$\left(0,\dfrac{\pi}{2}\right)$对称,若$x_1,x_2\in(-1,1)$,$x_1=-x_2$,则$\arccos x_1+\arccos x_2=\pi$。
当$x\in(-1,1)$时,$\arccos(-x)+\arccos x=\pi$。
当$x\in[0,\pi]$时,$\arccos(\cos x)=x$。
当$x\in[-1,1]$时,$\cos(\arccos x)=x$。
当$x\in[-1,1]$时,$\sin(\arccos x)=\sqrt{1-x^2}$。令$u=\arccos x\in[0,\pi]$,所以$\cos u=x$,从而$\sin(\arccos x)=\sin u=\sqrt{1-\cos^2u}=\sqrt{1-x^2}$。
同理可得$\cos(\arcsin x)=\sqrt{1-x^2}$。
$\arcsin x+\arccos x=\dfrac{\pi}{2}$。证明需要分三种情况。
\subsubsection{反正切函数}
正切函数$y=\tan x$在主值区间$\left[-\dfrac{\pi}{2},\dfrac{\pi}{2}\right]$上的反函数就是反正切函数,记为$y=\arctan x$或$y=\tan^{-1}x$。表示其区间上正切值等于$x$的一个角。
正切函数是关于原点对称、严格单调递增、有界的奇函数。值域为$\left(-\dfrac{\pi}{2},\dfrac{\pi}{2}\right)$,定义域为$(-\infty,+\infty)$。
当$x\in(-\infty,+\infty)$时,$\arctan(-x)=-\arctan x$。
当$x\in\left(-\dfrac{\pi}{2},\dfrac{\pi}{2}\right)$,$\arctan(\tan x)=x$。
当$x\in(-\infty,+\infty)$时,$\tan(\arctan x)=x$。
\subsubsection{反余切函数}
余切函数$y=\cot x$在主值区间$[0,\pi]$上的反函数就是反余切函数,记为$y=\textrm{arccot}\,x$或$y=\cot^{-1}x$。表示其区间上余切值等于$x$的一个角。
余切函数是关于$\left(0,\dfrac{\pi}{2}\right)$中心对称、严格单调递减、有界的非奇非偶函数。值域为$(0,\pi)$,定义域为$(-\infty,+\infty)$。
当$x\in(-\infty,+\infty)$时,$\textrm{arccot}(-x)=\pi-\textrm{arccot}\,x$。
当$x\in\left(-\dfrac{\pi}{2},\dfrac{\pi}{2}\right)$,$\textrm{arccot}(\cot x)=x$。
当$x\in(-\infty,+\infty)$时,$\cot(\textrm{arccot}\,x)=x$。
当$x\in(-\infty,0)\cup(0,+\infty)$时,$\tan(\textrm{arccot}\,x)=\dfrac{1}{x}$,$\cot(\arctan x)=\dfrac{1}{x}$。
当$x\in(-\infty,+\infty)$时,$\arctan x+\textrm{acrccot}\,x=\dfrac{\pi}{2}$。
\subsection{指数运算法则}
$a^\alpha\cdot a^\beta=a^{\alpha+\beta},\dfrac{a^\alpha}{a^\beta}=a^{\alpha-\beta},(a^\alpha)^\beta=a^{\alpha\beta},(ab)^\alpha=a^\alpha b^\alpha,(\dfrac{a}{b})^\alpha=\dfrac{a^\alpha}{b^\alpha}$。