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如此讲学许久,学子们对三角换元法初窥门径。
戴浩文又道:“今留数题,尔等课后细细思索。若有不明,来日再论。”
学子们领命而去,皆欲深研此奇妙之法。
数日之后,众学子再次齐聚学堂。
戴浩文扫视众人,缓声问道:“前几日所授三角换元法,尔等可有研习?”
学子们纷纷点头,李华率先说道:“先生,学生课后反复思索,略有心得,然仍有诸多不明之处。”
戴浩文微笑道:“但说无妨。”
李华拱手道:“若方程为 9x2 + 16y2 = 144,该如何进行三角换元?”
戴浩文答道:“可设 x = 4cosθ,y = 3sinθ。如此一来,原方程化为 16cos2θ + 9sin2θ = 144,与原式契合。”
王强接着问道:“先生,那对于形如 √(x2 - 2x + 1) 这样的式子,又当如何三角换元?”
戴浩文耐心解释道:“先将其化为 √((x - 1)2) = |x - 1| ,再设 x - 1 = t ,若要三角换元,可令 t = sinθ 。”
赵婷疑惑道:“先生,为何有时设 x = cosθ ,有时又设 x = sinθ 呢?”
戴浩文道:“此需视具体问题而定。若方程或式子之形式与 cosθ 或 sinθ 之特性相关,便按需设之。”
张明道:“先生,三角换元法在求定积分时可有应用?”
戴浩文点头道:“自然有。譬如求∫(0 到 1) √(1 - x2) dx ,设 x = sinθ ,则可将其化为三角函数之积分,求解更为简便。”
说罢,戴浩文在黑板上详细推演计算过程。
“诸位且看,如此换元之后,积分上下限亦需相应变换。”
学子们目不转睛,仔细聆听。
王强道:“先生,那若遇复杂之复合函数,可否用三角换元?”
戴浩文笑曰:“只要能寻得恰当之替换关系,未尝不可。就如函数 f(x) = √(2 - x - x2) ,先将其内部配方,再进行三角换元。”
戴浩文边讲边写,学子们不时点头,似有所悟。