Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебник Математический Анализ Конев.pdf
Скачиваний:
225
Добавлен:
16.03.2015
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

3.9. Таблица наиболее важных интегралов

∫xndx =

 

 

xn+1

 

+C

 

 

 

 

 

 

( n ≠ −1)

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

dx

 

 

 

= ln | x −a | +C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

−a

 

 

 

 

 

 

n +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫exdx = ex +C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫axdx =

 

ax

 

 

+C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫sin(ax + b)dx = − 1 cos(ax + b) +C

 

 

 

∫cos(ax + b)dx =

 

1 sin(ax + b) +C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

∫

dx

 

 

= tgx +C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

dx

 

 

 

= −ctgx +C

 

 

 

 

 

 

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin

x

+C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

arctg

x

+C

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

a

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2

+ x

2

 

 

 

 

 

x

 

 

a2 − x2

 

 

 

 

 

 

 

x

+C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

arcctg

+C

 

 

 

 

 

 

 

 

−arccos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

2dx

 

 

2 =ln(x +

 

x2 ± a2 ) +C

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

=

 

1

 

 

 

ln

x −a

 

+C

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

2

 

2a

x + a

 

 

± a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫tg x dx = −ln | cos x | +C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫ctg xdx = ln | sin x | +C

 

∫

dx

= ln | tg

 

x

 

| +C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

dx

 

 

 

= ln | tg(

x

 

+ π ) |

+C

sin x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫e

ax

sin bxdx =

a sin bx −bcosbx

e

ax

+C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2

 

 

 

 

+b

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫e

ax

cosbxdx =

a cosbx +bsin bx

e

ax

 

+C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2

+b

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

=

2n −

1

∫

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

+

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

2

+a

2

)

n +1

 

2a

2

 

(x

2

 

 

+a

2

)

n

 

 

2a

2

 

(x

2

+a

2

)

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫tgn xdx = tgnn−−11x − ∫tgn −2 x dx

∫ctgn x dx = −ctgn −n −11x −∫ctgn −2 x dx

90

3.10. Примеры неберущихся интегралов

Любой из нижеприведенных интегралов не может быть выражен через конечную комбинацию элементарных функций.

 

∫ex 2 dx ,

 

 

∫x2ex2 dx ,

 

∫x2nex2 dx (где n =1, 2, K),

 

 

∫e

x

 

 

 

 

e

x

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

,

 

∫

 

dx ,

 

 

∫

 

e

dx (где n =1, 2, K),

 

 

 

 

x

2

 

 

 

n

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

∫sin x2dx ,

∫cos x2dx ,

 

∫x2 sin x2dx ,

 

 

 

∫x2 cos x2dx ,

…,

∫

sin x

dx ,

 

∫

cos x

dx ,

∫

sin x

dx ,

∫

cos x

dx , …,

 

 

 

 

2

2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

∫

ex

dx ,

 

∫sin x dx ,

 

 

 

∫cos x dx , …,

 

 

 

dx

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

arctg x

x

 

 

ln x

 

 

 

∫

 

 

,

 

 

∫xxdx ,

 

∫

dx ,

 

∫

 

dx .

 

ln x

 

 

 

 

 

x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

Некоторые из этих интегралов имеют свои названия и относятся к числу специальных функций, другие интегралы – выражаются через специальные функции.

По-существу, специальные функции мало чем отличаются от элементарных функций. Например, специальная функция erf ( x) , называемая интегралом вероятностей, представляет собой (с точностью до постоянного множителя)

первообразную элементарной функции e−x 2 , то есть,

 

 

 

 

 

 

 

d

erf (x) =

2

e−x2 .

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

π

 

Интегральная

показательная

функция

 

E1(x) является первообразной

функции −

e−x

, т.е.,

d

E (x) = −

e−x

. Через эту функцию можно выразить, в

x

dx

x

 

 

1

 

 

 

 

 

 

частности, интеграл ∫

 

ex

 

dx .

 

 

 

 

a

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x

 

 

 

 

 

 

 

Интегральный синус обозначается символом Si( x) и является первообразной функции sinx x , и т.д.

Подобным же образом можно было бы определить и обычные элементарные функции. Так, ln x представляет собой первообразную функции 1 x :

dxd ln x = 1x .

91

Соседние файлы в предмете Математический анализ