不定積分法及代換積分法(DSE M1)

不定積分是求導的逆運算:∫ f(x) dx = F(x) + C。M1 要求掌握 xⁿ、1/x 及 eˣ 的公式,以及一種技巧:代換積分法。分部積分法不屬於 M1。

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例題 1 的曲線族 P = 20e⁰·³ᵗ + C。C 改變時曲線上下移動;只有 C = 30 的一條由 P(0) = 50 出發。 自己試試 →

積分公式(DSE M1)

常數∫ k dx = kx + C
冪函數∫ xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C (n ≠ −1)
倒數∫ (1/x) dx = ln|x| + C
指數函數∫ eˣ dx = eˣ + C, ∫ ekx dx = ekx/k + C
代換法設 u = g(x),du = g′(x) dx

不定積分法例題詳解

例題 1:由變率求函數

某數量 P 的增長率為 dP/dt = 6e⁰·³ᵗ,且 t = 0 時 P = 50。試以 t 表示 P。

  1. P = ∫ 6e⁰·³ᵗ dt = (6/0.3)e⁰·³ᵗ + C = 20e⁰·³ᵗ + C
  2. 當 t = 0:50 = 20 + C,所以 C = 30

答案: P = 20e⁰·³ᵗ + 30

例題 2:代換積分法

求 ∫ x√(x² + 1) dx。

  1. 設 u = x² + 1,則 du = 2x dx,x dx = ½ du
  2. ∫ ½ u1/2 du = ½ · (2/3) u3/2 + C
  3. = (1/3)(x² + 1)3/2 + C

答案: (1/3)(x² + 1)3/2 + C

💡 應試陷阱與秘訣 (DSE 奪星陷阱)

⚠️ 漏寫 + C每個不定積分都要加 + C。在應用題中,初始條件正是用來求這個常數的,漏了它便會失去其後的分數。
⚠️ 要除以 x 的係數∫ e⁰·³ᵗ dt = e⁰·³ᵗ / 0.3,而不是 0.3e⁰·³ᵗ。積分是除以內層的係數,求導才是乘以它。

✏️ 自我測試:互動練習

溫習方法:點擊以下任何題目,即時在坐標網格載入並核對計算步驟。

(基本公式)求 ∫ (3x² + 1/x) dx。
(代換法)求 ∫ 2x e^(x²) dx。
(求積分常數)某曲線的斜率為 dy/dx = 4x − 3,並通過 (2, 5)。求該曲線的方程。

常見問題

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