- •В. Г. Шершнев математический анализ
- •Часть 2. Интегральное исчисление
- •Оглавление
- •Календарно-тематический план Распределение часов по темам и видам работ
- •Глава 4. Неопределенный интеграл
- •4.1. Определение неопределенного интеграла
- •4.3.2. Метод замены переменной
- •4.2. Свойства неопределенного интеграла
- •4.3. Методы интегрирования
- •4.3.1. Метод непосредственного интегрирования
- •4.3.3. Интегрирование функций, содержащих квадратный трехчлен
- •4.3.4. Метод интегрирования по частям неопределенных интегралов
- •4.3.5. Интегрирование дробно-рациональных функций
- •4.3.6. Об интегрировании простых дробей
- •4.3.7. Интегрирование иррациональных функций
- •4.3.8. Интегрирование тригонометрических функций
- •4.3.9. Интегрирование иррациональных функций с помощью тригонометрических подстановок
- •4.4. Об интегрировании в конечном виде
4.3.8. Интегрирование тригонометрических функций
Интегралы от тригонометрических функций сводится к интегралам от рациональных функций с помощью специальных подстановок.
1. Универсальная тригонометрическая подстановка
![]()
позволяет
любой интеграл вида
,
гдеR
– рациональная функция, привести к
интегралу от рациональной функции.
Найдем
,
,
,
.
Пример
4.32.
.
Для интегралов от тригонометрических функций частных видов более удобными могут быть другие подстановки.
2.
Если интеграл имеет вид
,
то применяется подстановка
.
Тогда
и интеграл примет вид
.
3.
Если интеграл имеет вид
,
то применяется подстановка
.
Тогда
и интеграл примет вид
.
Пример
4.33.




.
4.
Если интеграл
,
то целесообразно применить подстановку
.
Тогда
,
.
В результате подстановки интеграл
примет вид
.
Пример
4.34.

=

.
5.
Если
,
где
,
то лучше применить подстановку
.
Тогда
,
,
,
.
Пример
4.35.
.
6.
Если интеграл имеет вид
,
где
,
то применяют подстановки следующих
видов:
если
степень синуса n
нечетная, то
;
если
степень косинуса m
нечетная, то
;
если m и n четные, то применяют формулы понижения степени
.
Пример
4.36.
.
7.
Если интеграл имеет вид
,
,
,
то применяют формулы преобразования
произведения тригонометрических функций
в сумму:
,
,
.
Пример
4.37.
.
4.3.9. Интегрирование иррациональных функций с помощью тригонометрических подстановок
Интегралы
вида
с помощью выделения полного квадрата
в квадратном трехчлене и элементарной
подстановки могут быть приведены к
одному из следующих видов:
1)
,
2)
,
3)
.
Для
интегралов вида
используется подстановка
или
.
Для
интегралов вида
используется подстановка
или
.
Для
интегралов вида
используется подстановка
или
.
Пример
4.38.
=
.
Пример
4.39.



=



.
Пример
4.40.
![]()





.
4.4. Об интегрировании в конечном виде
Как
было показано выше, любая функция
непрерывная на отрезке
имеет первообразную функцию. Однако не
всякая функция первообразная выражается
в конечном виде через элементарные
функции. Такими первообразными являются,
например, первообразные выраженные
интегралами
.
Для некоторых из таких функций составляются таблицы и эти функции используются при решении прикладных задач. Например, функция
,
которая обращается в нуль при х = 0 называется функцией Лапласа используется в теории вероятности и математической статистике.
