- •Основные понятия теория множеств
- •Операции над множествами
- •Функция, ее область определения, способы задания Понятие функции одной переменной
- •Способы задания функций:
- •Сложные и обратные функции
- •Свойства бесконечно малых величин
- •Предел функции Предел функции в бесконечности и в точке
- •Признаки существования предела
- •Бесконечно малые функции, их свойства Бесконечно малые величины
- •Связь бесконечно малых величин с пределами функций
- •Бесконечно большие функции Бесконечно большие величины
- •Свойства бесконечно больших величин
- •Связь между бесконечно малыми и бесконечно большими величинами
- •Сравнение бесконечно малых функций, их эквивалентность Основные эквивалентности.
- •Основные теоремы о пределах Основные теоремы о пределах. Признаки существования предела
- •Предел алгебраической суммы конечного числа функций равен такой же сумме пределов этих функций, т.Е.
- •Предел произведения конечного числа функций равен произведению пределов этих функций, т.Е.
- •Предел частного двух функций равен частному пределов этих функций (при условии, что предел делителя не равен нулю), т.Е.
- •Замечательные пределы Первый замечательные предел.
- •Второй замечательный предел.
- •Раскрытие неопределенности
- •Непрерывность функции
- •Точки разрыва, их классификация Точки разрыва функции
- •Асимптоты
- •Производная, ее геометрический, физический, экономический смысл экономический смысл производной
- •Физический смысл производной.
- •Определение производной
- •Задача о касательной
- •Правила дифференцирования
- •Основные правила дифференцирования
- •Производная алгебраической суммы конечного числа дифференцируемых функций равна алгебраической сумме производных этих функций, т.Е.
- •5. Производная частного двух дифференцируемых функций может быть найдена по формуле
- •Производные основных элементарных функций Производные основных элементарных функций (таблица производных)
- •Дифференцирование сложных функций Производная сложной функции
- •Дифференцирование функций, заданных неявно и параметрически
- •Дифференциал функции, его свойства Понятие дифференциала и его геометрический смысл
- •Свойства дифференциала аналогичны свойствам производной.
- •Инвариантность формы дифференциала
- •Приближенные вычисления с помощью дифференциала
- •Производные и дифференциалы высших порядков
- •Теорема ферма
- •Теоремы роля, коши, Лагранжа
- •Правило лопиталя
- •Признаки монотонности функции Признаки возрастания и убывания функции.
- •Экстремумы(локальные)функции
- •Наибольшее и наименьшее значение функции
- •Признаки вогнутости и выпуклости графиков, точки перегиба
- •Неопределенный интерграл, свойства Понятие первообразной и неопределенный интеграл
- •Свойства неопределенного интеграла
- •Основная таблица интегралов Некоторые табличные интегралы
- •Метод непосредственного интегрирования
- •Интегрирование по частям
- •Замена переменной в неопределенном интеграле
- •Интегральная сумма определенный интеграл, его геометрический смысл
- •Геометрический смысл определенного интеграла.
- •Экономический смысл определенного интеграла.
- •Свойства определенного интеграла Свойства определенного интеграла
- •Формула ньютона-лейбница Определенный интеграл с переменным верхним пределом
- •Формула Ньютона-Лейбница.
- •Интегрирование по частям и замена переменной в опр. Интеграле Методы вычисления определенного интеграла
- •Несобственные интегралы Несобственные интегралы с бесконечными пределами интегрирования
- •Дифференциальное уравнение первого порядка, их общее частное особое решение
- •Задача коши, теорема сущ. Единственности решения задачи коши Задача о построении математической модели демографического процесса. Задача Коши
- •Уравнения с разделяющимися переменными
- •Линейные уравнения первого порядка Линейные дифференциальные уравнения 1-го порядка.
- •Дифф. Уравнения высших порядков, их общее и частной решение,задача коши
- •.Линейные диффер. Уравнения н-ого порядка,структура решения
- •Линейные однородные дифф уравнения с постоянными коэф. Метод Эйлера Однородные дифференциальные уравнения 1-го порядка.
- •Линейные неоднородные диф уравнения с правой частью специального вида. Метод неопр. Коэф
- •Определение функции нескольких переменных, геометрическая интерпретация в возможных случаях предел и непрерывность
- •Частное и полное приращение функции
- •Частные производные Основные понятия. Частные производные
- •Частные производные функции двух переменных
- •Полный дифференциал
- •Производная по направлению
- •Градиент
- •Локальный экстремум
- •Условный экстремум
Замена переменной в неопределенном интеграле
Метод замены переменной (метод подстановки).
Одним из основных методов интегрирования является метод замены переменной (или метод подстановки), описываемый формулой:
(1)
Пусть
заданный интеграл
не может быть непосредственно преобразован
к табличному интегралу. Введем новую
переменную
:
.
Тогда
,
,
т.е.
.
□ Найдем
производные по переменной
от левой и правой части;
,
.
Т.к.
,
то эти производные равны, поэтому по
следствию Лагранжа левая и правая части
(1)
отличаются на некоторую постоянную.
Поскольку сами неопределенные интегралы
определены с точностью до неопределенного
постоянного слагаемого, то указанную
постоянную в окончательной записи можно
опустить.■
Формула показывает, что переходя к новой переменной, достаточно выполнить замену переменной в подынтегральном выражении. Удачная замена переменной позволяет упростить исходный интеграл, свести его к табличному.
Пример.
Найти
.
Решение.
.
Замечание. Новую переменную можно не выписывать явно, а производить преобразования функции под знаком дифференциала (путем введения постоянных и переменных под знак дифференциала).
Теорема.
Пусть
некоторая первообразная для функции
.
Тогда если вместо аргумента
подынтегральной функции
и первообразной
подставить выражение
,
то это приведет к появлению дополнительного
множителя
перед первообразной:
,
где
и
- некоторые числа,
.
□ Перепишем
в виде:
.
Но
.
Вынося постоянный множитель
за знак интеграла и деля левую и правую
части равенства на
,
приходим к
.■
Алгоритм вычисления:
Делаем замену.
Дифференцируем замену
.Под знаком интеграла переходим к новой переменной.
Находим табличный интеграл.
Возвращаемся к старой переменной.
Интегральная сумма определенный интеграл, его геометрический смысл
Пусть на отрезке
задана функция
(рис. 10.1).
|
Разобьем отрезок
на
элементарных отрезков точками
Сумму
вида
|
Обозначим через
максимальную
из длин отрезков
,
т.е.
.
Определение.
Определенным интегралом от функции
на отрезке
называется предел интегральной суммы
при
,
т.е.
.
(10.1)
- нижний предел,
- верхний предел,
- подынтегральная функция,
- подынтегральное выражение.
Замечание
1.
Переменную под знаком интеграла можно
обозначать любой буквой:
и
т. д.
Замечание
2.
В отличие от неопределенного интеграла
,
который представляет семейство функций
(первообразных), определенный интеграл
есть определенное число.
Геометрический смысл определенного интеграла.
П
усть
на отрезке
задана неотрицательная функция
.
Тогда площадь
криволинейной трапеции, ограниченной
кривой
,
прямыми
,
и осью абсцисс
(рис.10.2) численно равна определенному
интегралу от функции
на
.

,
где
.
На каждом отрезке разбиения выберем
некоторую точку
и положим
,
где
.
будем называть интегральной
суммой для функции
на отрезке
.