Замена переменной в определенном интеграле



Теорема. Пусть функция  имеет непрерывную производную на отрезке , , и функция  непрерывна в каждой точке  вида , где . Тогда справедливо следующее равенство .

Пример. Вычислить определенный интеграл .

Пусть , , , , , тогда .

Вычисление определенного интеграла по частям.

Теорема. Пусть функции  и  имеют непрерывные производные на отрезке . Тогда .

Пример. Вычислить .

Пусть , , , , тогда .Вычислим . .

Итак, .

Интегрирование функций, неопределенных в конечном числе точек.

Определение. Несобственным интегралом  от функции  на полуинтервале  называется предел , где , т.е. .

Пример. Вычислить несобственный интеграл  или доказать его расходимость.

.

Вычислим . Пусть , , , , тогда

Итак, .

Интегрирование функций, имеющих разрывы второго рода

Для установления сходимости или расходимости несобственных интегралов с бесконечным верхним пределом интегрирования часто используется следующий признак.

Пусть при  справедливо неравенство , где  и  - непрерывные знакоположительные функции. Тогда:

1) если сходимости , то сходится ;

2) если расходится , то расходиться и .

Аналогичный признак сравнения имеет место и для несобственных интегралов от разрывных функций.

Пример. Вычислить несобственный интеграл или доказать его расходимость: .

. Пусть , , , , тогда . Несобственный интеграл расходится.

 

 

Интегрирование функций, заданных на бесконечном интервале.

Определение. Несобственным интегралом  от функции  на полуинтервале  называется предел функции  при , стремящемся к , т.е. .

Пример. Вычислить несобственный интеграл  или доказать его расходимость.

.

Вычислим . , , , , , , Т. к.интеграл , то он сходится.

 

Вычисление площади плоской фигуры.

Вычисление площадей плоских фигур. Рассмотрим несколько случаев вычисления площадей плоских фигур.

 


                            

 

 

 


         

 

Пример. Сделать чертеж и вычислить площадь фигуры ограниченной данными линиями , .

 

 

               
      8        
      6        
      4        
      2        
-6 -4 -2 0 2 4 6  
      -2        

 

 кв. ед.

Вычисление объема тела вращения.

 

Объем тела, образованного вращением вокруг оси  криволинейной трапеции, ограниченной непрерывной кривой , осью абсцисс и двумя прямыми  и , находится по формуле .

Пример. Найти объем тела, получающегося при вращении кривой  вокруг оси  от  до .  куб. ед.

Вычисление длины дугиплоской кривой.

Если кривая  на отрезке  является гладкой (т.е. производная  - непрерывная функция), то длина дуги этой кривой, заключенной между точками с абсциссами  и , находится по формуле .

Пример. Найти длину дуги кривой  от  до .

Так как ,  то . Пусть , , , , тогда .

Пример. Найти длину дуги кривой  между точками  и  в первой четверти.

Длину дуги кривой определим по формуле .Т. к. , , то .

 

Вычисление площади поверхности тела вращения.

Площадь поверхности, образованной вращением оси  дуги гладкой кривой  между точками  и , находится по формуле .

Пример. Найти площадь поверхности вращения вокруг оси  дуги кубической параболы  при .

Так как , то . Пусть , , , , тогда .

 


Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 84; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!