Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
neopredelenny_integral_metodich.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
457 Кб
Скачать
☆

 

 

 

 

 

3x +1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получим

 

 

 

 

 

x3 +3x2 +5x + 7

= x +

3 +

3x +1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫

x3 +3x2 +5x + 7

dx =

∫(x +3)dx + ∫

3x +1

 

dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

+

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

3

 

2xdx

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

1

 

2

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

(x

+3)

+

 

 

∫

 

 

 

 

+ ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

(x +3) +

 

ln

x

 

+

2

+

 

 

 

 

arctg

 

 

 

+C .

 

 

2

2

x

2

+ 2

x

2

+ 2

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упражнения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ∫

 

x + 2

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ∫

x3 + x +1

dx .

 

 

3. ∫

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

.

 

 

 

 

x(x −3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 −81

 

 

 

(x2 − 2x)2

 

 

 

 

4. ∫

 

 

dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ∫

 

 

 

 

dx

 

 

 

.

 

 

 

 

 

6. ∫

 

 

x3 + x2

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

x

3

−

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

5

− x

2

 

 

 

 

 

x

2

−6x

+5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Интегрирование тригонометрических функций

Интегралы вида

∫sinαx cosβx dx, ∫sinαx sin βx dx, ∫cosαx cosβx dx.

с помощью известных формул тригонометрии

sinαx cos βx = 12 [sin(α + β)x +sin(α − β)x], sinαx sin βx = 12 [cos(α − β)x −cos(α + β)x], cosαx cos βx = 12 [cos(α − β)x +cos(α + β)x].

преобразуются в сумму интегралов, сводящихся к табличным.

Пример 21.

 

J = ∫sin 2x cos5x dx.

 

 

J =

1

∫(sin(2 +5)x +sin(2

−5)x)dx = 1 ∫sin 7x dx −

1

∫sin3x dx =

 

2

 

 

 

2

2

 

 

 

= −

1

 

cos7x − 1 cos3x +C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

6

 

 

Интеграл вида

16 5354.ru

∫R(sin x,cos x)dx,

где R- рациональная функция, с помощью, так называемой универсальной

тригонометрической подстановки

 

t = tg

x

,

 

 

приводится к интегралу от

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

некоторой рациональной дроби относительно переменной

 

t .

 

Действительно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если

t = tg

x

, то

 

x

= 2arctg t,

 

dx =

 

2dt

 

,

 

sinx =

 

 

 

2t

 

, cos x

=

1−t2

и

2

 

 

1+t2

 

1+t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

1−t

2

 

 

2dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫R(sin x,cos x)dx = ∫R

 

1+t

1+t

2

1

+t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫

 

 

 

 

 

dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x −cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2dt

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

t +1−

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

ln

 

 

2

 

+C =

 

 

2t

 

 

1−t2

1+t2

 

 

t2 + 2t −1

 

 

(t +1)2 − 2

 

 

 

 

 

 

 

t +1+

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

1

+t2

1+t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

+1−

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

ln

2

 

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

tg

+1+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

= ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x + 2cos x + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2dt

 

 

= ∫

 

 

 

 

 

 

 

2dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

dt

=

 

 

 

 

 

 

 

2t

 

2(1−t2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

1+t2

2t + 2 −2t2 + 2 + 2t2

t + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+t2

 

1+t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ln

 

t + 2

 

+C = ln

tg

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отметим, что применение универсальной тригонометрической подстановки не всегда целесообразно. Приведём несколько других подстановок, которые в рассмотренных ниже случаях быстрее приводят к цели.

Интегралы вида

∫R (tg x)dx, ∫R (ctg x)dx

17 5354.ru

вычисляются с помощью подстановок

 

 

 

 

t = tg x,

 

 

dx =

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

t = ctg x,

 

 

dx = −

 

dt

.

 

 

 

 

 

 

1+t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫tg7 x dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t7

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

1

 

6

 

 

 

 

1

 

4

 

 

1

 

2

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫

 

 

 

 

dt = ∫ t

 

−t

 

 

+t −

 

 

 

 

 

 

 

dt

=

 

 

t

 

−

 

 

t

 

 

+

 

 

 

t

 

−

 

 

 

ln

t

 

 

+1

=

1

+t

2

 

 

 

t

2

+1

6

 

4

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1 tg6 x −

1 tg4 x

+

 

1 tg2 x −

1 ln

 

tg2 x

+1

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫(1+ ctg3x)dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫−

(1+t

3

)

 

dt

 

 

= −∫

 

 

dt

 

 

 

 

− ∫

 

 

t3

 

 

 

= arcctg t − ∫

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

t −

 

 

 

 

dt =

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+t

 

 

 

 

 

 

1

+t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+t

 

 

 

 

 

= arcctg t −

t2

+

1

ln

 

t

2

+1

 

+C = x

−

1

ctg

2

x

+

 

1

ln

 

ctg

2

x +1

 

+C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Пример 26.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

= ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4cos

2

x −sin

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

∫

 

d(tg x)

 

 

 

 

∫

 

 

 

dt

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2 +t

 

+C =

1

 

 

2 +tg x

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2 x(4 −tg2 x)

=

 

 

=

 

=

 

4 ln

 

2 −t

 

4 ln

2 −tg x

 

4 −tg2 x

 

4 −t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим интеграл вида

J = ∫sinm xcosn x dx.

Если m и n – чётные неотрицательные числа, то при вычислении удобно использовать формулы понижения степени sin x и cos x:.

sin2 x =

1

(1−cos2x),

cos2 x =

1

(1+ cos2x),

sin xcos x =

1 sin 2x.

(а)

 

2

 

 

2

 

 

2

 

Пример 27.

J = ∫cos2 x dx = ∫1+ cos2 2x dx = 12 ∫dx + 12 ∫cos2x dx = 2x + 14 sin 2x +C.

Пример 28.

J = ∫sin4 x dx = ∫

(1−cos2x)2

dx =

1

∫(1−2cos2x +cos2 2x)dx =

4

4

 

 

 

18 5354.ru

 

1

 

∫dx −2∫cos2xdx + ∫

1+cos4x

 

 

1

 

x

 

1

 

 

=

 

 

 

dx

=

 

x −sin 2x +

 

+

 

sin 4x

+C =

4

2

4

2

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3 x − 1 sin 2x +

 

1

sin 4x +C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

m – чётное,

 

 

а

 

n – нечётное,

то используют замену

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = sin x,

 

 

dt = cos x dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 29.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

= ∫

cos3 x

dx

= ∫

cos2 x cos x

dx =

∫

 

(1−sin2 x)cos x dx

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

4

 

x

sin

4

x

 

 

 

 

sin

4

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∫

d(sin

x)

− ∫

d(sin

 

x)

=

∫dt4

− ∫dt2

= −

1 t−3

+t−1 +C = −

 

1

 

 

+

 

1

 

 

+C.

4

 

2

x

 

 

3sin

3

x

sin x

 

 

sin

x

 

 

 

sin

 

 

 

 

t

 

t

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

m – нечётное,

 

а

 

n – чётное, то используют замену

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = cos x,

 

dt = sin x dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫sin3 x dx = ∫sin2 xsin x dx = ∫(1−cos2 x)sin x dx =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −∫(1−t2 )dt = −t + 1 t3 +C =

1 cos3 x −cos x +C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 31.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = ∫

cos2 x

dx

= ∫

cos2

x sin x

dx = ∫

−cos2 x d(cos x)

= −∫

 

t2dt

= ∫

1

−t2 −

1

dt =

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

sin x

 

 

 

 

sin

x

 

 

1

−cos

2

x

 

1

−t

2

 

 

 

1−t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ln

 

1+t

 

= +C = cos x − 1 ln

 

1+ cos x

 

 

 

x

 

+C..

 

 

 

= t −

 

 

 

 

+C

= cos x + ln

tg

 

 

 

 

 

2

 

 

1−t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1−cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Если m и n – чётные отрицательные числа, то используют замену

t = tg x, dx =

dt

,

sin2 x =

tg2 x

=

 

t2

, cos2 x =

1

=

 

1

.

1+t2

1+tg2

1+t2

1+tg2 x

1+t2

 

 

 

 

 

 

 

Пример 32.

19 5354.ru