Методические указания к выполнению индивидуальных домашних заданий



НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ

Функция  называется первообразной функции  на некотором интервале , если  для всех значений . Если  — первообразная , то очевидно, что бесконечное множество всех первообразных , отличающихся только константой, также будет первообразной . Множество всех первообразных функций  называется неопределенным интегралом от функции  и обозначается . При этом  называется подынтегральной функцией,  — подынтегральным выражением,  — переменной интегрирования.

Согласно вышеприведенному:

,

где  — некоторая первообразная функции ;  — произвольная постоянная.

       Неопределенный интеграл обладает следующими свойствами:  

1) .

2) .

3) , где .

4) .

5) .

Таблица основных неопределенных интегралов:

 

1) 2)
3) 4)
5) 6)
7) 8)
9) 10)
11) 12)
13) 14)

 

Основные методы интегрирования.

Задание 1. Непосредственное интегрирование.

Непосредственное интегрирование предполагает использование свойств неопределенного интеграла, таблицы интегралов и различных формул из элементарной математики.

 

Пример. .

Решение. Воспользуемся формулой сокращенного умножения (квадрат суммы), свойствами степеней, свойствами 3-4 и формулой 1 таблицы интегралов:

 

 

Пример. .

Решение. Преобразуем подынтегральную функцию:

.

Следовательно, используя формулы 7 и 8 таблицы интегралов, получим:

 

Пример. .

Решение. Преобразуем подынтегральную функцию, раскрыв скобки, и воспользуемся формулами 2 и 4 таблицы интегралов:

.

Задание 2. Интегралы с квадратным трехчленом.

Интегралы с квадратным трехчленом - это интегралы вида: , , .

Для вычисления этих интегралов необходимо выделить в квадратных трехчленах знаменателей полный квадрат. В первых двух случаях квадратный трехчлен перепишется в виде: , в третьем случае он будет иметь вид: . В результате интегралы сводятся к табличным интегралам.

Замечание. Если коэффициент при  в квадратных трехчленах не равен 1, то его предварительно нужно вынести за знак интеграла.

Пример. .

Решение. Выделим полный квадрат в знаменателе и воспользуемся формулой 10 таблицы интегралов:

Пример. .

Решение. Выделим полный квадрат в подкоренном выражении и воспользуемся формулой 14 таблицы интегралов:

.

Пример . .

Решение. Выделим полный квадрат в подкоренном выражении и воспользуемся формулой 12 таблицы интегралов:

.

 

Задание 3. Замена переменной.

Пусть требуется найти интеграл с непрерывной подынтегральной функцией .

Сделаем замену переменных, положив , где функция  удовлетворяет следующим двум условиям:

1) - непрерывная функция;

2) - непрерывно дифференцируемая функция, имеющая обратную функцию.

Тогда .

После интегрирования возвращаются к старой переменной обратной подстановкой.

Пример. .

Решение.

.

 

Пример. .

Решение.

.

 

Пример. .

Решение.

Полагая  и продифференцировав обе части этого равенства, получаем:

 или .

Тогда первоначальный интеграл равен:

.

 

Пример. .

Решение.

.

 


Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 169; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!