สรุปสูตรอินทิเกรตนี้รวบรวมกฎปริพันธ์ไม่จำกัดเขตมาตรฐานที่นักเรียนมักใช้เป็นอันดับแรกในแคลคูลัส ใช้ได้เมื่อฟังก์ชันใต้เครื่องหมายอินทิกรัลมีรูปตรงกับแบบที่รู้จักอยู่แล้ว เช่น กำลังของ xx, 1/x1/x, ฟังก์ชันเอ็กซ์โพเนนเชียล หรือฟังก์ชันตรีโกณมิติพื้นฐาน

หัวใจสำคัญคือการจับรูปแบบของนิพจน์ ถ้านิพจน์เป็นผลบวกหรือผลต่าง โดยทั่วไปมักอินทิเกรตแยกทีละพจน์ได้ แต่ถ้าเป็นผลคูณ ผลหาร หรือฟังก์ชันประกอบ อาจต้องใช้วิธีอื่นแทน

สูตรอินทิเกรตหลัก

  • กฎยกกำลัง:
∫xn dx=xn+1n+1+C,n≠−1\int x^n\,dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C, \qquad n \ne -1
  • กรณีลอการิทึม:
∫1x dx=ln⁡∣x∣+C\int \frac{1}{x}\,dx = \ln|x| + C
  • กฎของฟังก์ชันเอ็กซ์โพเนนเชียล:
∫ex dx=ex+C\int e^x\,dx = e^x + C ∫ax dx=axln⁡(a)+C,a>0, a≠1\int a^x\,dx = \frac{a^x}{\ln(a)} + C, \qquad a > 0,\ a \ne 1
  • กฎตรีโกณมิติพื้นฐาน:
∫sin⁡x dx=−cos⁡x+C\int \sin x\,dx = -\cos x + C ∫cos⁡x dx=sin⁡x+C\int \cos x\,dx = \sin x + C ∫sec⁡2x dx=tan⁡x+C\int \sec^2 x\,dx = \tan x + C ∫11+x2 dx=arctan⁡x+C\int \frac{1}{1+x^2}\,dx = \arctan x + C

มีกฎหนึ่งที่เชื่อมตัวอย่างส่วนใหญ่เหล่านี้เข้าด้วยกัน คือสมบัติเชิงเส้น

∫(af(x)+bg(x)) dx=a∫f(x) dx+b∫g(x) dx\int \left(af(x) + bg(x)\right)\,dx = a\int f(x)\,dx + b\int g(x)\,dx

กฎนี้ใช้ได้กับผลบวกและผลต่าง แต่ไม่ได้หมายความว่าคุณจะแยกผลคูณออกเป็นอินทิกรัลแยกกันได้

ข้อยกเว้นที่นักเรียนมักพลาด

กฎยกกำลังใช้ไม่ได้เมื่อ n=−1n = -1 ในกรณีนั้น xn=x−1=1xx^n = x^{-1} = \frac{1}{x} และปริพันธ์ไม่จำกัดเขตจะเป็นลอการิทึม:

∫1x dx=ln⁡∣x∣+C\int \frac{1}{x}\,dx = \ln|x| + C

การเขียน x00\frac{x^0}{0} ไม่มีความหมาย นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมกรณีนี้ต้องแยกพิจารณาต่างหาก

ตัวอย่างทำโจทย์โดยใช้หลายสูตรอินทิเกรต

จงหา

∫(3x2−4sin⁡x+5ex) dx\int \left(3x^2 - 4\sin x + 5e^x\right)\,dx

แต่ละพจน์ตรงกับสูตรมาตรฐานอยู่แล้ว ดังนั้นใช้สมบัติเชิงเส้นและอินทิเกรตทีละพจน์:

∫3x2 dx=x3\int 3x^2\,dx = x^3 ∫−4sin⁡x dx=4cos⁡x\int -4\sin x\,dx = 4\cos x ∫5ex dx=5ex\int 5e^x\,dx = 5e^x

นำผลลัพธ์มาบวกกันและใส่ค่าคงที่ของการอินทิเกรต:

∫(3x2−4sin⁡x+5ex) dx=x3+4cos⁡x+5ex+C\int \left(3x^2 - 4\sin x + 5e^x\right)\,dx = x^3 + 4\cos x + 5e^x + C

ตรวจคำตอบโดยหาอนุพันธ์:

ddx(x3+4cos⁡x+5ex+C)=3x2−4sin⁡x+5ex\frac{d}{dx}\left(x^3 + 4\cos x + 5e^x + C\right) = 3x^2 - 4\sin x + 5e^x

ขั้นตอนสุดท้ายนี่เป็นวิธีที่เร็วที่สุดในการจับข้อผิดพลาดเรื่องเครื่องหมายบวกหรือลบ

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยเกี่ยวกับสูตรอินทิเกรต

  1. ลืมค่าคงที่ของการอินทิเกรต สำหรับปริพันธ์ไม่จำกัดเขต คำตอบควรมี +C+C เสมอ
  2. ใช้กฎยกกำลังเมื่อ n=−1n=-1 โดย ∫x−1 dx\int x^{-1}\,dx ไม่ใช่กรณีของกฎยกกำลัง แต่เป็น ln⁡∣x∣+C\ln|x| + C
  3. แยกผลคูณเหมือนกับว่าอินทิกรัลแจกแจงเหนือการคูณได้ โดยทั่วไป ∫f(x)g(x) dx≠(∫f(x) dx)(∫g(x) dx)\int f(x)g(x)\,dx \ne \left(\int f(x)\,dx\right)\left(\int g(x)\,dx\right)
  4. คัดลอกสูตรอนุพันธ์มาใช้โดยไม่กลับทิศอย่างระมัดระวัง ตัวอย่างเช่น ∫sin⁡x dx\int \sin x\,dx คือ −cos⁡x+C-\cos x + C ไม่ใช่ cos⁡x+C\cos x + C

ควรใช้สูตรอินทิเกรตเมื่อไร

ใช้สูตรอินทิเกรตโดยตรงเมื่อฟังก์ชันใต้เครื่องหมายอินทิกรัลตรงกับรูปแบบมาตรฐานอยู่แล้วหลังจากจัดรูปพีชคณิตง่าย ๆ ตัวอย่างที่พบบ่อยคือพหุนาม ฟังก์ชันตรีโกณมิติพื้นฐาน และฟังก์ชันเอ็กซ์โพเนนเชียลอย่างง่าย

ถ้าฟังก์ชันใต้เครื่องหมายอินทิกรัลไม่ตรงกับรูปแบบที่รู้จัก ให้หยุดก่อนอย่าฝืนใช้สูตร ผลคูณมักต้องใช้การอินทิเกรตโดยส่วน และฟังก์ชันประกอบมักต้องใช้การแทนค่า

ลองทำโจทย์ที่คล้ายกัน

ลองทำ ∫(6x−2cos⁡x+31+x2) dx\int \left(6x - 2\cos x + \frac{3}{1+x^2}\right)\,dx ด้วยตัวเอง ถ้าทุกพจน์ตรงกับสูตรมาตรฐาน และคำตอบสุดท้ายของคุณหาอนุพันธ์แล้วย้อนกลับไปเป็นฟังก์ชันเดิมได้ แสดงว่าคุณใช้สรุปสูตรนี้ได้ถูกต้อง

ต้องการความช่วยเหลือในการแก้โจทย์?

อัปโหลดคำถามของคุณแล้วรับคำตอบแบบทีละขั้นตอนที่ผ่านการตรวจสอบในไม่กี่วินาที

เปิด GPAI Solver →