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tanx的原函数是多少

发布时间:2026-01-22 16:42:03来源:

tanx的原函数是多少】在微积分中,求一个函数的原函数是积分运算的基本内容之一。对于三角函数 tanx 来说,其原函数虽然看起来简单,但需要一定的技巧来推导和验证。本文将对 tanx 的原函数进行总结,并通过表格形式清晰展示相关知识。

一、tanx 的原函数是什么?

tanx 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得出:

1. 利用三角恒等式:$\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}$

2. 令 $u = \cos x$,则 $du = -\sin x \, dx$

3. 原式变为:$\int \frac{\sin x}{\cos x} dx = -\int \frac{1}{u} du = -\ln u + C = -\ln \cos x + C$

二、常见问题与注意事项

- 定义域限制:由于 $\cos x$ 在某些点(如 $x = \frac{\pi}{2} + k\pi$)为零,因此 $\tan x$ 在这些点不连续,原函数也仅在 $\cos x > 0$ 或 $\cos x < 0$ 的区间内成立。

- 绝对值的必要性:为了保证对数函数的定义域,必须保留绝对值符号。

- 不同表达方式:有时也会写成 $\ln \sec x + C$,因为 $\sec x = \frac{1}{\cos x}$,所以两者等价。

三、表格总结

内容 说明
函数名称 正切函数
函数表达式 $\tan x$
原函数 $-\ln \cos x + C$
积分区间 $x \in \left(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right)$ 等有效区间
注意事项 需注意 $\cos x$ 的正负,以及定义域限制
其他等价形式 $\ln \sec x + C$

四、小结

tanx 的原函数是一个常见的积分问题,虽然形式简单,但在实际应用中需要注意其定义域和对数函数的性质。掌握这一知识点有助于理解更复杂的三角函数积分问题,也为后续学习不定积分和定积分打下基础。

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