Интегрирование тригонометрических функций
Пусть требуется
найти
интеграл вида
Применим
подстановку
тогда
Далее найдем
Подстановка
,
носит название универсальной
тригонометрической подстановки;
она сводит вычисление интеграла от
тригонометрических функций к интегрированию
рациональных выражений.
Например:
Обозначим
тогда
Тогда
Интегралы от степеней тригонометрических функций
Рассмотрим
интегралы вида
, где m и n
–действительные числа
а) Пусть m
и n – действительные
числа и по крайней мере одно из них
положительное, нечетное, например,
n=2p+1.
В этом случае интегрирование проводят
следующим способом:
Обозначим
sin x
= t
Таким образом,
вычисление интеграла свелось к
интегрированию рациональной функции.
Пример 1:
обозначим
sin x
= t
Пример 2:
Обозначим
sin x
= t
б) Пусть m
и n действительные
положительные четные числа (m=2p,
n=2q).
Интегрирование тригонометрических
функций в этом случае может быть сведено
к интегрированию рациональных функций
посредством известных из тригонометрии
формул:
Заменим в
подынтегральном выражении четные
степени синуса и косинуса по указанным
формулам.
Далее возведем
двучлены в указанные степени, получим
вновь четные и нечетные степени синуса
и косинуса. Нечетные степени проинтегрируем
как указано в пункте а), четные степени
снова понизим по формулам понижения
четных степеней.
Например: