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Mathematica基础——用Integrate 求不定积分

这篇文章,我们来学习一下关于Mathematica求函数的不定积分的方法。
工具/原料
1

电脑

2

Mathematica

不定积分
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求1/(x^2+x + 1)的不定积分,并返回“传统形式”:Integrate[1/(x^2+x + 1), x]//TraditionalForm        注意Mathematica的一些“习惯”:        返回的结果一般不是传统形式,需要用命令函数TraditionalForm进行转化 ;        返回的结果没有后面的常数项,但是你自己不要忽略常数项;        返回的结果里面的(tan(x))^-1表示tan(x)的反函数arctan(x)。

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还可以在代码前面连续输入两个“=”,Mathematica会自动链接到网络上进行计算,并返回相应的步骤:==Integrate[1/(x^2+x + 1), x]//TraditionalForm        运行之后,点击“Step by step Solution”,就能看到具体的计算积分的步骤。

3

我们可以调用“数学面板”进行输入,写好的代码直接复制过来,是这样子滴:\[Integral]Sqrt[x + Sqrt[x]] \[DifferentialD]x//FullSimplify//TraditionalForm        这里对结果先化简(FullSimplify),后化形(TraditionalForm),然后再作积分函数与原来的函数的图像,加以比较:Plot[{Sqrt[x + Sqrt[x]],%},{x,-1,8}]

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有一些函数是无法求出不定积分的,如sin (sin (x)):Integrate[Sin[Sin[x]],x]//TraditionalForm        此时会直接返回源代码!

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有时候,一些简单函数,也是无法求积分的,如下面的分段函数 :Integrate[Abs[x + Abs[x]^2], x]//TraditionalForm        但是加上“假设(Assumptions)”条件的话 ,有时候是可以求积分的(本例中,只是把x限定为实数而已):Integrate[Abs[x + Abs[x]^2], x, Assumptions -> x\[Element]Reals]//TraditionalFormPlot[{Abs[x + Abs[x]^2],%},{x,-2.6,1.6}]

注意事项
1

注意Mathematica的一些“习惯”:

2

返回的结果一般不是传统形式,需要用命令函数TraditionalForm进行转化 ;

3

返回的结果没有后面的常数项,但是你自己不要忽略常数项;

4

返回的结果里面的(tan(x))^-1表示tan(x)的反函数arctan(x);

5

有时候,一些简单函数,也是无法求积分的。但是加上“假设(Assumptions)”条件的话 ,有时候是可以求积分的。

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