约翰·波斯维特(John Postovit)

北达科他大学
斯坦福大学

从超过16年的教学经验中,他有哲学,即教授艰难的学科时需要幽默,耐心和理解。

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集成:替代方法

约翰·波斯维特(John Postovit)
约翰·波斯维特(John Postovit)

北达科他大学
斯坦福大学

从超过16年的教学经验中,他有哲学,即教授艰难的学科时需要幽默,耐心和理解。

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有许多技术来处理从部分的集成到三角替代,再到替代方法的更复杂积分。最后一个,那是最重要的之一。您几乎可以肯定必须使用它。它被认为是相对基础的。替代方法的作用是,这真的很酷,我喜欢这种方法。它基本上撤消了使用链条规则进行衍生物的结果。我通常只称其为udu。那样,这有点不错的歌曲。

当替代方法适合问题时,它就很漂亮。它像魅力一样工作。太好了。让我们看一下这些步骤。在替换方法中,您要做的第一件事是您选择某事的可能值,即要定义的积分的一部分,就是您。这就是艺术的来源。您将决定自己是什么,有时在练习之前可能会有些棘手。好吧,然后您将其派生为衍生物,如果您采用它的衍生物,则必须为DU解决该衍生物。

您这样做的原因是因为您需要替代。现在,如果您正确选择了U,则U和DU的所有部分,所有变量零件都将在积分中出现并准备好进行替换。如果没有,您必须为您选择另一个值,然后重试。最后,在替换后,您将其集成,然后重新构成原始变量。现在,让我们做一些涉及替代方法的实践问题。

请记住,我们的第一步是为您选择一个可能的价值。那是艺术的进来。您可能会说:“我希望你成为3x²。”我要选择它,因为不是那样,我将向您展示如果您选择错误的事情会发生什么。

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如果您决定要您是3xâ²,然后去带U =3xâ²并将d/dx送到双方。因此,您将拥有du/dx平等,现在的d/dx为3x²是6倍。然后,您实际上可以将DX视为一个分母。将双方乘以DX,您将获得DU替代。它是6xdx。完成此操作几次之后,通常不会写出所有这些步骤。通常,您只需去这个,因为您知道您会为DX解决。

现在是问题,我们已经有了3x字,我们可以用u代替3x字,但我们没有任何东西。您必须在那里再有6倍才能实现它,而且它不存在。而且它也有其他所有东西。因此,我们为此选择了错误的价值。让我们再试一次。

看到这个第七力量,通常是您在力量下面或根底下方真正复杂的东西,这将是您的选择。因此,我将选择您为Xâ³+1,而不仅仅是Xâ³+1的第七功率。如果我对此做du,那么我就以du quals结束了,xâ³+1的衍生物为3x。然后是通过所有这些步骤所带来的DX因子。现在我们可以去看。这是3xâ²和DX。

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这两个化妆在一起。在第七力量之下,是Xâ³+1。这次,我将重写它上的订单,因为通常会混淆不同零件的组合会使您感到困惑。因此,重写积分,我将把Xâ³+1放在第七功能上。然后我要放置3xâ²dx。所以这是3xâ²Dx的时间。因此,请注意,我只是进行了不可或缺的繁殖顺序,您始终可以更改乘法的顺序。

此部分在这里完全与du等于什么完全相同。因此我可以用DU替换。本节在这里确实有您没有的东西,但这没关系。我可以用u在括号中替换这些东西,然后第七功率将在u上,而不是在我身上。那只是个玩笑。

现在看一下,很好,简单的积分。请记住,要获得基本集成,您正在撤消衍生物。当您撤消衍生物时,您将拥有更多的力量。请记住,一个衍生物将力量在正面上脱离前面,然后将功率降低。因此,再到u到第七,u是第8个,也请记住,总有一个积分的校正因子。因为如果您要将衍生物U进行到第八,则将有8U到第七。那里没有8个。

您不能拥有8个的唯一方法是,如果我们将其乘以1/8。

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如果我做了那个衍生物,那8将乘以1/8摆脱因素,然后我们将你拿到第七。现在,您不想忘记的那个细节,尤其是在免费响应部分,因为它们会为您停靠,再加上不变。每当您撤消衍生物时,您都会有一个加号。除非您在确定的积分或在数字上替换的确定衍生物。看看我是否做到了这一点,任何常数的衍生物是0,无论它是什么。如果常数为600万,那的衍生物仍将为0,并且不会在整体不可分割的下方出现。

话虽如此,我们快要完成了。我要做的就是替代方法的最后一步,即重新替代u。因此,我们的最终结果是1/8,U是Xâ³+1,再加上您的老朋友的常数。

在下一个问题中,您的困难再次是决定您将是什么。现在,您可以使您成为3倍的余弦,因为余弦的衍生物3x是正弦x。问题是,正弦在分母中。因此,如果您选择了3倍的余弦,就不会拥有所需的零件。我要做的是选择正弦3X作为我的价值。U等于3倍。

现在,当我对此做DU时,正弦的衍生物是余弦,尽管这是您要执行链条规则的问题,但不要忘记。因此,3x的衍生物是3倍和DU的作用为3余弦3xDX。

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现在让我们看看我们拥有什么。我将再次写这篇文章,以使它更明显地发生了什么。我可以将这一小部分分为另一部分。正弦的正弦根部的1倍余余余余调是3xdx的3倍。3xdx的余弦等于du。

现在,您必须避免的一个诱惑是,假设您做DU,事实证明您需要的一些组件缺少。有时候没关系,有时不是。我们没有我们需要的3个,没关系,因为这是一个常数。但是,如果du曾经要求您拥有一个变量的东西,那就不存在了,就无法放入。您不能在积分内添加变量。您可以持续不断的因素,仅此而已。因此,我确实需要3,以便可以用DU替换。我要在这里乘以三个。我想我必须把它放在前面。当然,如果不使其更大,您不能将某些东西乘以3,因此我必须通过将其乘以1/3来撤消。因此,我们提出了一个需要的额外因素,然后将其纠正为此。

这3和余弦3xDX都将这些因子等于DU,将其更换。

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正弦3x的平方根上有1个。正弦3X是你,所以我可以在那里替换,那是u的平方根上的1,请记住3已经消失了,但是前面仍然有1/3。现在我们准备好整合了。在我整合之前,当您在分母中有东西时,使其成为分数的力量真的很好,使其成为多项式。1在u的平方根上与u到1/2上的1相同,这与u到-1/2是相同的东西。

因此,这是u的1/3与-1/2 du的积分。我之所以这样做的是,如果您只能算出权力,则积分更容易做到。甚至这可能有点棘手。但是请记住,如果您拿出-1/2并将1添加1,则您的功率添加了+1/2。这是我们校正所需的1/3因子。再加上u到-1/2,u是+1/2。一切顺利,请不要忘记积分的基本校正因子。

如果我这样做了,他衍生了u至1/2,那将是-1/2的1/2。但是那里没有1/2,所以我需要通过乘以2来纠正它,这是校正因子,再加上您的朋友的常数。最后要做的是重新替代u。我们对此的最终结果,1/3倍2是2/3,乘以1/2功率的正弦音调。

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我将使1/2的功率成为平方根,因为我们在区域问题中以平方根的根本形式开始。它只需要一个符号。我们有3倍正弦的平方根,再加上您的老朋友的常数。

现在看看这个,这是偷偷摸摸的。您会看到平方根下方的所有东西,然后想:“我们很幸运,我们可以使用替代,我们可以使用UDU。”是的。但是,如果您这样做了,那将无法正常工作。如果您决定使您成为2xââ-7,那么DU的工作量为6xDX。然后,那里没有6倍,您不能放入它,因为它涉及变量。这很偷偷摸摸。这是一个二项式,就在它平方。

请记住,当您平整二项式时,您就会成为第一件事。(2xâic) - 第6个功率是4倍,再加上第二学期的第一学期,因此2xâtimes-7次-7倍2倍2倍28倍28倍。如果您是平方-7,您会得到+49。看看那个美丽的,它只是一个普通的旧多项式集成。

请记住,当您有一个整合的多项式时,您实际上可以单独集成每个小节,这实际上是我们要做的事情,因为我们需要不同的校正因子。

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因此,在这段时间里,我实际上要把它写出来。我们有4倍至第六个减去下一个积分,这是
将是-28xâ。每当您有一个恒定的因素时,请记住,您可以将其作为乘数(常规因素)将其拉出。是的,我正在将DX应用于当时,因为我们正在整合它们。每个人现在都是独立的积分。最后一个是49dx的积分,我本可以从前面拉出49个,但我没有把它更令人困惑,除了DX之外,它在积分后面没有任何东西。我们接近完成。然后x到第六的另一个功率是x到第七,而校正因子是衍生物的校正。X的衍生物至7倍到第6位。因此,我需要1/7的校正系数。不要忘记,即使我可以拥有的,仍然有4个我没有提前退出的4。

下一部分是Xâ³积分不可或缺的-28倍,即X到第四的X。第四功率的校正因子为1/4。最后一个是49的积分。49是一个常数,即0 x到0的功率,x x到0的另一种功率是第一个x。第一个x到第一个x,这次我们不需要校正因子,因为x的派生词仅是1,而且您是老朋友常数。

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您可以依靠必须在AP测试上进行替换方法,这几乎可以保证。我接下来要向您展示的事情,变量的更改更为先进。这是替代方法之上的又一步。您可能不必这样做,但最好做好准备。

因此,它有更多的工作。首先,您将积分不可或缺的部分定义为u开始,以衍生物为单位,然后将u求解为x。然后您为DX解决了DU。然后,您要查看您是否在那里需要的替换。您可以替代或如果不奏效,则在需要时选择另一个U,然后将其集成并重新构成它。好的,这个问题是您正在查看此问题并确定的问题:“我认为我可能需要替换方法。”然后您去选择u = 3x+1。但是,在您这样做之后,DU将只有3DX,而您将没有2倍到所需的第四个因素。因此,直接替代方法无法正常工作。但是变量的变化,那会。 I'm still going to choose u=3x+1.

通常,在其他一些功能下面的任何东西都往往是u。因此,我要选择u = 3x+1,然后我会找出du是什么。这次,我要回去,一直到第一次向您展示后我没有使用的基本方法。我对双方都做DU/DX。因此,两侧的du/dx仅为3,因为3x+1的导数仅为3。

接下来,这是它与基本替代不同的地方。如果您现在替换,您将没有所需的零件,而我需要做的就是解决两个零件。

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因此,如果我服用u = 3x+1并将其解决x,则您将从两侧取1个。您将双方除以3,然后将x =(u-1)超过3。如果我越过乘以du/dx,我将拥有du等于3dx,但我将其解决了DX。而且我会得到DU的DX = 1/3,那不是一个负面的迹象,这是一个平等的。因此DX为1/3DU。

现在,这看起来不是很有希望,因为它看起来很复杂。我们正在与这些分数结束。但是,请注意当我进行替代时会发生什么。因此,让我们看看,可以将2个因子提前拉。这样做总是一个好主意,因为它将帮助您避免获得与纠正因素纠缠的因素。

接下来,我必须在3上用(u-1)替换该X,这是一张紧张的脸,在这里很难阅读。那是第四根,而不是X上的第四次力量。因此,X在3次的情况下被(U-1)替换,我的第四根为3x+1。我将以1/4的力量来写这句话。现在,那里的所有内容,3x+1 = u,我们这样做。

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因此,这等于1/4功率的根本混合物。整个单元就在这里是1/4电源。现在记住替代方法,当您摆脱DX时,您可以通过找到组成DU的因素来做到这一点。但是这次,我剩下的一切,我唯一没有代替的就是DX。我将用DU的1/3替换DX。

现在,在这一点上,我们必须清理这件事。我有3个分母。它们只是不断的因素,所以我可以将它们拉出来。3次3是9.所以我在前面的2/9因子结束。然后,我将这个U-1次U到1/4功率。这开始看起来不错。我们现在不需要再次替代。您可以将该1/4功率分配到括号中。现在,我们有2/9倍的积分,U到1/4倍您到5/4,您知道1 + 1/4,u到5/4。u至1/4次-1是-u到1/4。 We've got du on it. Polynomial easy to integrate.

现在,与我一分钟前做的那个不同,我不会花时间将其分为不同的积分。我只是将其作为一组零件处理。因此,我确实需要记住,当我这样做时,2/9必须乘以一切。u与5/4的积分不可或缺。5/4加1是9/4。

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所以我让你到9/4。如果您将U的衍生物授予9/4,那就是9/4,u到5/4,但是那里没有9/4。忽略外部,因为2/9与之无关。我们仍然需要4/9的校正因子减去U到1/4的积分比其中的功率高,这是u到5/4。校正因子是4/5,再加上您的老朋友的常数。

我知道我把常数放在外面不好,实际上已经很重要了。从技术上讲,它应该在内部,因为这些括号包括积分不可或缺的地方,但是从长远来看,这并不重要。没关系,因为如果将常数乘以2/9,则无论如何您都会得到另一个常数。您不在乎什么是常数,这只是一个数字。

在我们解决这个问题之前,还有最后一件事要做。当然,您必须用3x+1替换U。别忘了这样做。在这种情况下,我不会做。但是,如果您展望奖金材料,您会发现所有这些都为您写了。

请记住,即使您一直使用替代方法,您也永远不会找到一个问题,说“为此问题做替代方法”。您会发现它被埋葬在问题下。例如,如果您查看微分方程的实践问题,您会看到其中一个需要您进行替换方法,以求解微分方程。

好吧,在我们走之前,我有一些喜欢您的乐趣。加州理工学院获得了荣誉,它被称为加尔特技术演算图。没有人知道它真正来自哪里,但很棒。

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您能想象一下参加AP测试,锁定演唱微积分图。因此,让我们去Caltech演算椅。e to x,e to x,e to x,e x,e to x,e x,3.14159,secant cesine cintent Siine,微积分colculus raaah!

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