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arcsin平方x的原函数

2025-09-05 16:14:11

问题描述:

arcsin平方x的原函数,卡到怀疑人生,求给个解法!

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2025-09-05 16:14:11

arcsin平方x的原函数】在微积分中,求一个函数的原函数(即不定积分)是一项基本且重要的任务。对于函数 $ (\arcsin x)^2 $,其原函数并不像一些常见函数那样简单,需要通过分部积分等方法进行推导。

一、总结

本文将介绍如何求解 $ (\arcsin x)^2 $ 的原函数,并提供一个简洁明了的表格,列出关键步骤与结果。内容以自然语言表达为主,避免使用过于机械化的AI生成风格,力求贴近真实学习过程中的理解与推导。

二、推导过程简述

要求 $ \int (\arcsin x)^2 \, dx $ 的原函数,可以采用分部积分法:

设 $ u = (\arcsin x)^2 $,$ dv = dx $,则:

- $ du = 2 \arcsin x \cdot \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dx $

- $ v = x $

根据分部积分公式:

$$

\int u \, dv = uv - \int v \, du

$$

代入得:

$$

\int (\arcsin x)^2 \, dx = x(\arcsin x)^2 - \int x \cdot 2 \arcsin x \cdot \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dx

$$

接下来对第二项继续分部积分,或引入变量替换,最终可得到完整表达式。

三、关键步骤与结果对照表

步骤 内容 备注
1 设 $ u = (\arcsin x)^2 $,$ dv = dx $ 分部积分法的第一步
2 求导得 $ du = 2 \arcsin x \cdot \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dx $ 使用链式法则
3 得到 $ v = x $ 简单积分
4 应用分部积分公式 得到第一部分表达式
5 对剩余积分进行进一步处理 可能需要再次分部积分或换元
6 最终得到原函数 包含 $ x(\arcsin x)^2 $ 和其他项

四、最终结果(简化版)

$$

\int (\arcsin x)^2 \, dx = x(\arcsin x)^2 - 2 \left( x \arcsin x + \sqrt{1 - x^2} \right) + C

$$

其中 $ C $ 为积分常数。

五、小结

求 $ (\arcsin x)^2 $ 的原函数是一个典型的分部积分问题,过程中需要灵活运用导数与积分技巧。通过分步推导和逐步简化,可以得到较为清晰的结果。建议多练习类似题型,以提高对复杂函数积分的理解与应用能力。

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