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正切函数的原函数是多少

2025-10-21 22:44:46

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正切函数的原函数是多少,真的急需帮助,求回复!

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2025-10-21 22:44:46

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)是一个基础而重要的问题。对于正切函数 $ \tan(x) $,其原函数是常见的积分公式之一。本文将对正切函数的原函数进行总结,并以表格形式展示相关结果。

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:

$$

\tan(x) = \frac{\sin(x)}{\cos(x)}

$$

令 $ u = \cos(x) $,则 $ du = -\sin(x) \, dx $,因此:

$$

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

$$

二、常见函数及其原函数对照表

函数 原函数(不定积分) 积分区间(注意定义域)
$ \tan(x) $ $ -\ln\cos(x) + C $ $ x \in \left(-\frac{\pi}{2} + k\pi, \frac{\pi}{2} + k\pi\right), k \in \mathbb{Z} $
$ \sec^2(x) $ $ \tan(x) + C $ 全实数域
$ \sec(x)\tan(x) $ $ \sec(x) + C $ $ x \in \left(-\frac{\pi}{2} + k\pi, \frac{\pi}{2} + k\pi\right), k \in \mathbb{Z} $
$ \csc^2(x) $ $ -\cot(x) + C $ 全实数域
$ \csc(x)\cot(x) $ $ -\csc(x) + C $ $ x \in \left(k\pi, \pi + k\pi\right), k \in \mathbb{Z} $

三、小结

正切函数 $ \tan(x) $ 的原函数是 $ -\ln\cos(x) + C $,这是通过变量替换法推导得出的。在实际应用中,需要注意正切函数的定义域,因为它在 $ x = \frac{\pi}{2} + k\pi $ 处无定义。

此外,了解其他常见三角函数的原函数有助于更系统地掌握微积分的基本内容。通过表格形式的对比,可以更清晰地看到不同函数之间的积分关系,从而加深理解。

如需进一步探讨三角函数的积分或微分性质,欢迎继续提问。

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