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! |
Мы поможем в написании ваших работ!