- •30. Экстремумы функции нескольких переменных. Понятие о векторе градиента функции двух переменных.
- •31. Понятие первообразной, основные свойства.
- •24. Интегрирование способом подстановки.
- •25. Метод интегрирования по частям.
- •27. Разложение действительного многочлена на множители.
- •28. Разложение рациональной функции на простейшие дроби.
- •29.Интегрирование рациональных функций.
- •30. Интегрирование простейших иррациональностей.
- •31. Биномиальный интеграл.
- •32. Интегрирование функции .
- •33 . Интегрирование функции , (первая подстановка Эйлера).
- •34 . Интегрирование функции , (вторая подстановка Эйлера).
- •35 . Интегрирование функции , (третья подст.Эйлера).
- •36. Определенный интеграл и его геометрический смысл.
- •37. Основные свойства определенного интеграла.
- •38. Основные условия интегрируемости функций.
- •39. Связь определенного интеграла с первообразной. Формула Ньютона-Лейбница
- •50. Интегрирование функций, заданных на бесконечном интервале.
- •43. Вычисление площади плоской фигуры.
- •44. Вычисление объема тела вращения.
- •45. Вычисление длины дугиплоской кривой.
- •46. Вычисление площади поверхности тела вращения.
- •57. Векторное пространство. Линейная зависимость векторов.
- •58. Базис векторного пространства. Матрицы, действия с матрицами.
- •59. Определители. Свойства определителей
- •61. Ранг матрицы, обратная матрица.
- •62. Системы линейных уравнений, решения систем, свойства. Однородные и неоднородные системы.
- •63. Решение систем линейных уравнений методами Гаусса и Крамера.
39. Связь определенного интеграла с первообразной. Формула Ньютона-Лейбница
Теорема.
Если функция
непрерывна на отрезке
,
то найдется такое значение
,
что
.
Доказательство.
По свойству функции, непрерывной на
отрезке, для произвольного значения
из
верно, что
,
где
и
- наименьшее и наибольшее значения
функции на
.
Тогда, имеем
.
Но
функция, непрерывная на отрезке, принимает
любое значение, заключенное между
наименьшим и наибольшим значениями.
Поэтому, в частности, найдется такое
число
,
что
или
.
Теорема.
Пусть функция
непрерывна на отрезке
и
- любая первообразная для
на
.
Тогда определенный интеграл от функции
на
равен приращению первообразной
на этом отрезке, т.е.
.
Доказательство.
Пусть
- некоторая первообразная для функции
.
По теореме (если функция
непрерывна на отрезке
,
тогда в каждой точке
отрезка
производная функции
по переменному верхнему пределу равна
подынтегральной функции
),
т.е.
функция
,
заданная формулой
,
также является первообразной для функции
.
По
теореме: если
и
- первообразные для функции
на промежутке
,
то найдется такое число
,
что будет справедливо равенство
)
найдется такое число
,
что
.
Тогда
для приращения первообразной имеем
.
Так как
,
то
.
Пример.
Вычислить
.
.
41.Замена переменной в определенном интеграле
Теорема.
Пусть функция
имеет непрерывную производную на отрезке
,
,
и
функция
непрерывна в каждой точке
вида
,
где
.
Тогда справедливо следующее равенство
.
Пример.
Вычислить определенный интеграл
.
Пусть
,
,
,
,
,
тогда
.
42.Вычисление определенного интеграла по частям.
Теорема.
Пусть функции
и
имеют непрерывные производные на отрезке
.
Тогда
.
Пример.
Вычислить
.
Пусть
,
,
,
,
тогда
.Вычислим
.
.
Итак,
.
48. Интегрирование функций, неопределенных в конечном числе точек.
Определение.
Несобственным интегралом
от функции
на полуинтервале
называется предел
,
где
,
т.е.
.
Пример.
Вычислить несобственный интеграл
или доказать его расходимость.
.
Вычислим
.
Пусть
,
,
,
,
тогда
Итак,
.
49. Интегрирование функций, имеющих разрывы второго рода
Для установления сходимости или расходимости несобственных интегралов с бесконечным верхним пределом интегрирования часто используется следующий признак.
Пусть
при
справедливо неравенство
,
где
и
- непрерывные знакоположительные
функции. Тогда:
если сходимости
,
то сходится
;если расходится , то расходиться и .
Аналогичный признак сравнения имеет место и для несобственных интегралов от разрывных функций.
Пример.
Вычислить несобственный интеграл или
доказать его расходимость:
.
.
Пусть
,
,
,
,
тогда
.
Несобственный интеграл расходится.
50. Интегрирование функций, заданных на бесконечном интервале.
Определение.
Несобственным интегралом
от функции
на полуинтервале
называется предел функции
при
,
стремящемся к
,
т.е.
.
Пример.
Вычислить несобственный интеграл
или доказать его расходимость.
.
Вычислим
.
,
,
,
,
,
,
Т.
к.интеграл
,
то он сходится.
