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正切函数的原函数是多少

2025-09-19 21:55:42

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正切函数的原函数是多少,求大佬赐我一个答案,感谢!

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2025-09-19 21:55:42

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)是基本的运算之一。对于正切函数 $ \tan(x) $,其原函数并不是一个简单的初等函数,但可以通过一些技巧和已知公式进行推导。

一、

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。这个结果可以通过将 $ \tan(x) $ 表示为 $ \frac{\sin(x)}{\cos(x)} $,并使用换元法来推导得出。

需要注意的是,正切函数在其定义域内有多个间断点,因此在进行积分时必须考虑这些间断点对积分区间的影响。例如,在区间 $ \left( -\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2} \right) $ 内,$ \cos(x) > 0 $,因此可以简化为:

$$

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

$$

二、表格展示

函数名称 原函数表达式 积分区间 注意事项
正切函数 $ \tan(x) $ $ -\ln\cos(x) + C $ $ x \in \left( -\frac{\pi}{2} + k\pi, \frac{\pi}{2} + k\pi \right) $, $ k \in \mathbb{Z} $ 在每个连续区间内有效,需注意周期性与间断点

三、补充说明

- 正切函数 $ \tan(x) $ 在 $ x = \frac{\pi}{2} + k\pi $ 处无定义,因此积分时不能跨过这些点。

- 如果需要计算定积分,必须确保积分区间不包含任何这些间断点。

- 另一种形式的原函数也可以表示为 $ \ln\sec(x) + C $,因为 $ \sec(x) = \frac{1}{\cos(x)} $。

通过以上分析可以看出,虽然正切函数的原函数看起来简单,但在实际应用中仍需注意其定义域和连续性问题。

以上就是【正切函数的原函数是多少】相关内容,希望对您有所帮助。

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