Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Л 4.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

Примеры.

1. I =  cos(t3) t2 dt. Пусть t3 = x, тогда dx = 3t2dt или t2dt = dx/3.

.

2. . Пусть ln t = x, тогда dx = dt/t.

3. . Пусть x = cos t, тогда dx = - sint dt, и

.

4. . Пусть x = sin t, тогда dx = cos dt, и

.

Формула интегрирования по частям

Этот метод основан на формуле .

Пусть u(x) и v(x) — дифференцируемые на некотором промежутке функции. Тогда

(uv) = uv + vu

Отсюда следует

 (uv)dx =  (uv + vu )dx =  uv dx +  vu dx

или

uv dx = uv –  uv dx .

Отсюда следует формула, которая называется формулой интегрирования по частям:

 u(x)dv(x) = u(x) v(x) –  v(x)du(x)

Методом интегрирования по частям берут такие интегралы:

а) , где ; б) , где ;

в) , где ; г) , где .

При вычислении интегралов а) и б) вводят обозначения: , тогда , а, например ,тогда .

При вычислении интегралов в), г) обозначают за функцию , , а за берут .

Примеры.

1). I =  x cosx dx. Пусть u = x; dv = cosx dx, тогда du = dx; v = sinx. Отсюда по формуле интегрирования по частям получается:

I = x sinx –  sinx dx = x sinx + cosx + C.

2). I =  (x2 – 3x + 2) e5xdx. Пусть x2 – 3x + 2 = u; e5xdx = dv. Тогда du = (2x – 3) dx; .

.

К последнему интегралу применим метод интегрирования по частям, полагая 2x - 3 = u; e5xdx = dv. Отсюда следует: du = 2dx; , и окончательно получаем:

.

3). ;

;

.

4). =

= .

5).

6). =

= .

Определённый интеграл. Формула Ньютона-Лейбница.

Определение 5. Определенным интегралом от функции

f ( x ) c границами a и b называется разность значений первообразной для функции f ( x ) при x= a и x = b:

Свойства определённого интеграла.

1. Если нижний и верхний пределы интегрирования равны (a=b), то интеграл равен нулю.

2. При перестановке пределов интегрирования определённый интеграл меняет знак на противоположный.

3. Постоянный множитель можно выносить за знак определенного интеграла.

Формула Ньютона-Лейбница дает правило вычисления определенного значения интеграла.

где F(x)- первоообразная для f (x).

Формула известна ещё из школьного курса математики и носит имя двух великих учёных всех времён и народов - И.Ньютона и Г.Лейбница, заложивших в начале XVII в основы дифференциального и интегрального исчислений. Таким образом, чтобы вычислить определённый интеграл, нужно найти основную первообразную для подынтегральной функции (без константы-слагаемого) и вычислить разность значений этой первообразной в верхнем и нижнем пределах интегрирования a и b.

Примеры:

1)

2)

3 )

4)

5)

6)

.

Сделаем замену: ln x = t или x = et, тогда если x = 1, то t = 0, а если x = e, то t = 1. В результате получим:

.

При замене переменной в определенном интеграле не нужно возвращаться к исходной переменной интегрирования.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]