Смекни!
smekni.com

Методические рекомендации к выполнению контрольных работ для студентов 1 курса вечерне-заочного факультета по дисциплине «Математика» (стр. 2 из 13)

Таблица 2.

1.
; 2.
; 3.
; 4.
; 5.
; 6.
; 7.
; 8.
; 9.
;
10.
; 11.
; 12.
; 13.
; 14.
; 15.
; 16.
.

2. Свойства неопределенного интеграла. Замена переменной под знаком неопределенного интеграла

При интегрировании функций наиболее часто используются следующие его свойства:

1)

;

2)

;

3)

.

Пример 1. Найти

.

Решение. Воспользуемся свойствами 1-3, а также таблицей интегралов:

=
+3
=
.

Ответ:

=
.

Одним из основных методов интегрирования является метод замены переменной (метод подстановки), который в некоторых случаях позволяет свести заданный интеграл к табличному интегралу.

Замена переменной под знаком неопределенного интеграла осуществляется по формулам:

или

. (2)

Пример 2. Найти

.

Решение. Воспользуемся формулой (2) и таблицей интегралов:

Ответ:
.

Этот интеграл можно взять, используя подведение под знак дифференциала части подинтегральной функции (не прописывая замену переменной)

=
=
.

Наиболее часто прием подведения под знак дифференциала используется при линейной замене переменной интегрирования:

, (3)

так как

.

Пример 3. Найти

.

Решение. Согласно формуле (3) можно записать:

.

Теперь воспользуемся свойством 2, а также таблицей интегралов:

Ответ:
=
.

3. Интегрирование по частям

Формулой интегрирования по частям называют следующую формулу:

. (4)

Обычно за

принимают такое выражение, интегрирование которого не вызывало бы трудностей, а за u – функцию, дифференцирование которой приводит к ее упрощению.

Можно выделить два основных класса интегралов, берущихся по частям:

1)

;
;
;

– здесь за u принимают целый многочлен

, за
– оставшееся выражение, то есть, например
.

2)

;
;

– здесь за u принимают обратную функцию, например, arcsinbx, за

– оставшееся выражение, то есть
.

4. Интегрирование рациональных дробей

Рациональной дробью

называют отношение двух целых многочленов
и
, т.е.
=
. Для интегрирования рациональной дроби необходимо предварительно разложить ее, т.е. представить
в виде суммы простейших дробей видов:

где k, r – целые положительные числа, а трехчлен

не имеет действительных корней.

Если дробь

неправильная (
), то необходимо предварительно выделить целую часть дроби.

5. Интегрирование некоторых тригонометрических функций

Для нахождения интегралов видов

и
используют тригонометрические формулы:

(5)

Для нахождения интегралов вида

, где R – рациональная функция (не содержащая sinх и cosx под знаком корней), используют универсальную подстановку:
, которая сводит
к интегралу от рациональной функции, т.к.

и
(6)

5. Формула Ньютона–Лейбница

Формула Ньютона–Лейбница для вычисления определенного интеграла имеет вид:

, (7)

если

и
непрерывна на
.

Пример 4. Вычислить определенный интеграл

.