Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математический анализ_Часть 1.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

Интегрирование по частям

Если u(x) и v(x)—дифференцируемые функции, то справедлива следующая формула интегрирования по частям:

или в краткой записи

Эта формула используется в тех случаях, когда подынтегральное выражение f(x)dx можно представить в виде udv, так что стоящий в правой части формулы интеграл при надлежащем выборе выражений u и dv может оказаться проще исходного интеграла. При этом за u удобно принимать множитель, который упрощается при дифференцировании. Например, если под знаком интеграла стоит произведение многочлена на тригонометрическую или показательную функцию, то к u следует отнести многочлен, а оставшееся выражение к dv. При этом формула интегрирования по частям может применяться неоднократно.

Следующие примеры решаются с использованием формулы интегрирования по частям.

1)

=

2)

3)

=

4)

=

5) Вычислить определенный интеграл:

= =

=

=

= -

6)

- =

7) =

-

=

Приложение.

Вопросы к экзамену по курсу «Математический анализ» часть 1.

1. Комплексные числа. Формы записи комплексных чисел. Алгебраические операции над ними.

2. Множества и простейшие операции над ними. Логическая символика.

3.Функции действительной переменной, основные определения. Понятие чётности, нечётности, периодичности. Сложные функции. Обратные функции.

4. Элементарные функции и их графики, основные элементарные функции:

-степенная функция

-показательная функция y=

-логарифмическая функция y=

-тригонометрические функции

-обратно тригонометрические функции y= arcsinx, y=arccosx, y= arctgx, y=arcctgx.

5. Явное и неявное задание функций (декартовая и полярная системы координат; параметрическое задание функций).

6. Предел последовательности (определения предела последовательности конечного и бесконечного).

7. Критерий Коши (необходимое и достаточное условия существования конечного предела последовательности).

8. Геометрический смысл бесконечного и конечного предела последовательности.

9. Ограниченная, бесконечно большая, бесконечно малая, сходящаяся, расходящаяся, монотонно возрастающая/убывающая последовательность (определения, примеры).

10. Действия над бесконечно малыми последовательностями.

11. Действия над бесконечно большими последовательностями.

12. Связь между бесконечно малыми и бесконечно большими последовательностями.

13. Основные теоремы о сходящихся последовательностях (теорема о единственности предела, теорема об ограниченности сходящейся последовательности).

14. Действия над сходящимися последовательностями.

15. Теорема о переходе к пределу в неравенствах.

16. Определение конечного предела функции в точке по Гейне, по Коши (эквивалентность определений).

17. Предел функций при стремлении аргумента к бесконечности, геометрический смысл.

18. Основные теоремы о пределах функций.

19. Теорема о пределе сложной функции.

20. Односторонние пределы функции.

21. Неопределённые выражения (виды неопределённостей).

22. Предел отношения многочленов при стремлении аргумента к бесконечности (3-ий замечательный предел).

23. 1-ый замечательный предел и его следствия.

  1. 2-ой замечательный предел и его следствия.

  2. Вычисление пределов последовательностей и функций от рациональных и иррациональных выражений

  1. Сравнение функций. Порядок малости (роста).

  2. Эквивалентные бесконечно малые функции.

  3. Непрерывность функции в точке. Определения.

  4. Односторонняя непрерывность.

  5. Свойства функций, непрерывных в точке.

  6. Непрерывность элементарных функций.

  7. Точки разрыва и их классификации.

  8. Непрерывность на отрезке и интервале. Свойства функции непрерывной на отрезке и на интервале.

  9. Производная функции в точке. Односторонние производные (определения).

  10. Геометрический, механический смысл производной.

  11. Необходимое условие существование производной.

  12. Основные правила дифференцирования .

  13. Логарифмическое дифференцирование.

  14. Производные обратных функций.

  15. Производные основных элементарных функций

  16. Дифференциал функции y=f(x). Геометрический смысл. Свойства дифференциала.

  17. Инвариантное свойство дифференциала.

  18. Приближённые вычисления с помощью дифференциала.

  19. Производные и дифференциалы высших порядков.

  20. Нарушение инвариантного свойства, начиная с дифференциалов 2-ого порядка.

  21. Дифференцирование функций, заданных параметрически.

  22. Дифференцирование функций, заданных неявно.

  23. Уравнения касательной и нормали к графику функции, заданной явно, неявно,

параметрически.

  1. Теоремы о среднем (Ролля, Лагранжа, Коши). Формулировки, геометрический смысл,

следствия.

  1. Правило Лопиталя (раскрытие неопределённостей вида и

  2. Раскрытие неопределённостей вида

  3. Формула Тейлора n-ого порядка.

  4. Формула Маклорена n-ого порядка для функций вида: sinx; cosx;

  5. Возрастание и убывание функции (определение; необходимое и достаточное условия возрастания (убывания) функции на некотором промежутке).

  6. Правило исследования дифференцируемых функций на возрастание и убывание.

  7. Безусловный экстремум функции y=f(x). Определения.

  8. Необходимое условие экстремума дифференцируемой функции.

  9. Достаточное условие существования экстремума (по первой производной).

  10. Достаточные условия существования экстремума функции через производные высших

порядков.

  1. Наибольшее/наименьшее значение функции на отрезке.

  2. Выпуклость и вогнутость графика функции. Необходимые и достаточные условия

выпуклости и вогнутости графика функций.

  1. Точки перегиба графика функции. Определение. Необходимое условие существования

точек перегиба графика функции y=f(x).

  1. Достаточное условие существования точки перегиба графика функции (по 2-ой

производной; по высшим производным).

  1. Асимптоты плоских кривых. Определение. Виды асимптот. Необходимые и достаточные

условия существования асимптот: вертикальных, горизонтальных, наклонных.

  1. Первообразная функции. Необходимое и достаточное условия существования

первообразной. Теорема о первообразных одной и той же функции.

  1. Неопределённый интеграл. Определение. Основные свойства.

  2. Необходимое и достаточное условие существования неопределённого интеграла.

  3. Таблица простейших неопределённых интегралов.

  4. Методы интегрирования: подстановки (введения новой переменной); интегрирование по

частям).

  1. Интегрирование рациональных дробей.

  2. Интегрирование тригонометрических функций.

  3. Интегрирование некоторых иррациональных функций.

  4. Определённый интеграл. Определение, геометрический смысл.

  5. Условия существования определённого интеграла (необходимое и достаточное условия).

  6. Свойства определённого интеграла.

  7. Определённый интеграл с переменным верхним пределом.

  8. Формула Ньютона-Лейбница.

  9. Замена переменной в определённом интеграле.

  10. Формула интегрирования по частям в определённом интеграле.

  11. Геометрические приложения определённого интеграла: площади плоских фигур, объём

тела, длина дуги кривой, площадь поверхности вращения.