曲线积分中的 x 次方之谜
在进行曲线积分时,可能会遇到一个令人费解的问题:在积分过程中,某些次方似乎凭空消失。以一个具体的例子来说,积分 x^2 * sin(x^3) dx 中,您可能会注意到第二步中出现了 x^2,而在第三步却消失了。难道是标准答案错了?
答案是:标准答案没有错误。在此过程中,x^2 并不是真正地消失了。而是发生了以下变化:
x^2dx = 1/3 * dx^3
这是一个微积分中的基本公式。当对 x^2 进行积分时,需要进行 u 换元,其中 u = x^3。根据链式法则,du/dx = 3x^2,于是可以得到:
∫ x^2 * sin(x^3) dx = ∫ 1/3 * sin(u) du
由此可见,原本的 x^2 并没有消失,而是隐含在 u 换元中。因此,标准答案给出的积分形式是正确的。