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关于「如何使用换元法计算从 0 到 ln 2 的 e^u sqrt(1+e^u) 定积分?」

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掌握方法

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要计算定积分 ∫0ln⁡2eu1+eu du\int_0^{\ln 2} e^u \sqrt{1+e^u} \, du,令 x=1+eux = 1 + e^u,则微分关系为 dx=eu dudx = e^u \, du。将积分限从 u=0u=0 和 u=ln⁡2u=\ln 2 转换为 x=2x=2 和 x=3x=3,原积分变为 ∫23x dx\int_2^3 \sqrt{x} \, dx。求出原函数 23x3/2\frac{2}{3}x^{3/2} 并在新限处求值,最终结果为 23−4232\sqrt{3} - \frac{4\sqrt{2}}{3}。

适用条件:积分是定积分,限为 u=0u=0 到 u=ln⁡2u=\ln 2。;被积函数是 eu1+eue^u \sqrt{1+e^u}。;使用换元 x=1+eux = 1 + e^u。

认识概念

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定积分 ∫0ln⁡2eu1+eudu\int_0^{\ln 2} e^u \sqrt{1+e^u} du 的精确值为 23−4232\sqrt{3} - \frac{4\sqrt{2}}{3}。该结果通过代换 x=1+eux = 1 + e^u 获得,此代换将积分限转换为 2 和 3,随后在新限处求值原函数 23x3/2\frac{2}{3}x^{3/2} 并相减得到。

适用条件:积分是 ∫0ln⁡2eu1+eudu\int_0^{\ln 2} e^u \sqrt{1+e^u} du。;使用换元 x=1+eux = 1 + e^u。;积分限转换为 2 和 3。;原函数是 23x3/2\frac{2}{3}x^{3/2}。

掌握方法

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为了推导 φ(pk)\varphi(p^k),我们需要计算从 1 到 pkp^k 中与 pkp^k 互质的整数个数。一个整数与 pkp^k 不互质,当且仅当它与 pkp^k 有共同的质因数。

适用条件:pp 是质数。;kk 是正整数(由上下文暗示)。;计数范围是从 1 到 pkp^k(包含两端)。