Tavola degli integrali fondamentali e regole di integrazione
Iniziamo ricordando quali sono gli integrali indefiniti fondamentali:
{\color{blue}1)}\int f'(x)dx=f(x)\\
{\color{blue}2)}\int \alpha\ dx=\alpha x+c\\
{\color{blue}3)}\int x^n dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}+c\text{ se n}\neq-1\\
{\color{blue}4)}\int\frac1x dx=\ln|x|+c\\
{\color{blue}5)}\int e^xdx=e^x+c\\
{\color{blue}6)}\int e^{\alpha x}dx=\frac{e^{\alpha x}}{\alpha}+c\\
{\color{blue}7)}\int a^x dx=\frac {a^x}{\ln a}+c\\
{\color{blue}8)}\int\cos x dx=\sin x+c\\
{\color{blue}9)}\int\sin xdx=-\cos x+c\\
{\color{blue}10)}\int(1+\tg^2x) dx=\int\frac 1{ \cos^2 x}dx=\tg x+c\\
{\color{blue}11)}\int(1+\cotg^2x) dx=\int\frac 1{ \sin^2 x}dx=-\cotg x+c\\
{\color{blue}12)}\int\frac 1{1+x^2}dx=\arctg x +c\\
{\color{blue}13)}\int\frac1{\sqrt{1-x^2} }dx=\arcsin x+c\\
{\color{blue}14)}\int\frac{-1}{\sqrt{1-x^2} }dx=\arccos x+c\\
{\color{blue}15)}\int \sinh xdx=\cosh x+c\\
{\color{blue}16)}\int \cosh xdx=\sinh x+cDa questi possiamo ricavare la formula generalizzata data da:
{\color{blue}1)}\int f'(g(x))\cdot g'(x)dx=f(g(x))+c\\
{\color{blue}2)}\int [f(x)]^n\cdot f'(x) dx=\frac{[f(x)]^{n+1}}{n+1}+c\text{ se n}\neq-1\\
{\color{blue}3)}\int\frac{f'(x)}{f(x)} dx=\ln|f(x)|+c\\
{\color{blue}4)}\int e^{f(x)}\cdot f'(x)dx=e^{f(x)}+c\\
{\color{blue}5)}\int a^{f(x)}\cdot f'(x) dx=\frac {a^{f(x)}}{\ln a}+c\\
{\color{blue}6)}\int\cos f(x)\cdot f'(x)dx=\sin f(x)+c\\
{\color{blue}7)}\int\sin f(x)\cdot f'(x)dx=-\cos f(x)+c\\
{\color{blue}8)}\int\frac 1{ \cos^2 f(x)}\cdot f'(x)dx=\tg f(x)+c\\
{\color{blue}9)}\int\frac 1{ \sin^2 f(x)}\cdot f'(x)dx=-\cotg f(x)+c\\
{\color{blue}10)}\int\frac 1{1+[f(x)]^2}\cdot f'(x)dx=\arctg f(x) +c\\
{\color{blue}11)}\int\frac1{\sqrt{1-[f(x)]^2} }\cdot f'(x)dx=\arcsin f(x)+c\\
{\color{blue}12)}\int\frac{-1}{\sqrt{1-[f(x)]^2} }\cdot f'(x)dx=\arccos f(x)+c\\
{\color{blue}13)}\int \sinh f(x)\cdot f'(x)dx=\cosh f(x)+c\\
{\color{blue}14)}\int \cosh f(x)\cdot f'(x)dx=\sinh f(x)+cVediamo le proprietà dell’integrale indefinito:
{\color{blue}1)}\int k\cdot f(x)dx=k\cdot \int f(x)dx\\
{\color{blue}2)}\int[f_1(x)+f_2(x)+\dots+f_n(x)]dx=\int f_1(x)dx+\int f_2(x)dx+\dots+\int f_n(x)dxRegola di integrazione per sostituzione:
A volte può essere utile sostituire la variabile di integrazione x con un’altra variabile t, purchè quest’ultima sia derivabile e invertibile grazie alla regola seguente:
\text{pongo x=g(t), da cui otteniamo dx=g'(t)dt e di conseguenza}\\
\int f(x)dx=\int f[g(t)]\cdot g'(t)dtIntegrazione per parti:
\int f'(x)\cdot g(x)dx=f(x)\cdot g(x)-\int f(x)\cdot g'(x)dx
Si utilizza questa regola quando abbiamo degli itegrali che non sappiamo come integrare, come ad esempio
\int\arctg xdx