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正切函数的原函数是多少

2025-07-19 05:21:11

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正切函数的原函数是多少,拜谢!求解答这个难题!

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2025-07-19 05:21:11

正切函数的原函数是多少】在微积分中,求一个函数的原函数(即不定积分)是常见的问题之一。对于正切函数 $ \tan(x) $,它的原函数并不是像多项式或三角函数那样直观,需要通过一些技巧来求解。

本文将总结正切函数的原函数,并以表格形式展示关键信息,帮助读者更清晰地理解这一知识点。

一、正切函数的原函数

正切函数 $ \tan(x) $ 的原函数为:

$$

\int \tan(x) \, dx = -\ln \cos(x) + C

$$

其中,$ C $ 是积分常数。

这个结果可以通过以下方式推导:

1. 将 $ \tan(x) $ 写成 $ \frac{\sin(x)}{\cos(x)} $

2. 使用换元法,令 $ u = \cos(x) $,则 $ du = -\sin(x) dx $

3. 原式变为:

$$

\int \frac{\sin(x)}{\cos(x)} dx = -\int \frac{1}{u} du = -\ln u + C = -\ln \cos(x) + C

$$

二、总结与表格

项目 内容
函数名称 正切函数
数学表达式 $ \tan(x) $
原函数(不定积分) $ -\ln \cos(x) + C $
积分区间 $ x \in \left(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right) $(不包括奇数倍的 $ \frac{\pi}{2} $)
积分常数 $ C $(任意实数)
推导方法 换元法,利用 $ \tan(x) = \frac{\sin(x)}{\cos(x)} $

三、注意事项

- 正切函数在 $ x = \frac{\pi}{2} + k\pi $($ k $ 为整数)处无定义,因此其原函数也仅在这些点之间有效。

- 在实际应用中,若涉及定积分,需注意积分区间的选取是否包含这些不连续点。

- 若使用对数函数表示原函数,应始终保留绝对值符号,以确保函数在所有允许范围内有意义。

通过以上内容,我们可以清楚地知道正切函数的原函数是什么,以及相关的数学背景和应用时的注意事项。这对于学习微积分、解决相关问题具有重要参考价值。

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