Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практические занятия по математике.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
5.67 Mб
Скачать

§ 2. Вычисление определенного интеграла методом замены переменной

При вычислении определенного интеграла методом замены переменной

ъ

(способом подстановки) определенный интеграл {/(х) dx преобразуется с

а

помощью подстановки и=\|/(х) или х=ср (и) в определенный интеграл относительно новой переменной и. При этом старые пределы интегрирова­ния а и b заменяются соответственно новыми пределами интегрирования а и Р, которые находятся из исходной подстановки.

Из первой подстановки новые пределы интегрирования вычисляются непосредственно: а=\|/(я), Р = \(/(б).

Из второй подстановки новые пределы интегрирования находятся путем решения уравнений а=ф(а) и & = ф(р) относительно аир.

Таким образом, имеем

  1. Вычислить определенные интегралы:

2 1 V3/3

  1. dx

    j*(2x-lfdx\ 2) J—==; 3) j*(2x3+l )1x2dx; 4) J _

V2/3

О 1) Введем новую переменную интегрирования с помощью подста­новки 2х— 1=и. Дифференцируя, имеем 2dx=du, откуда dx=(\/2)du. Нахо­дим новые пределы интегрирования. Подставляя в соотношение 2х—\=и значения х=2 и х=3, соответственно получим мн = 2*2—1=3, ив = 2-3 1 = 5. Следовательно,

  1. 5

’=^(54-34)=68.

|(2х-1)3Лс=^

  1. Положим 5х— 1=м; тогда 5dx=du, dx = (l/5)du. Вычисляем новые пределы интегрирования: ин=5 • 1 — 1 = 4, ив = 5 • 2 — 1 = 9. Поэтому

2 9

  1. 2 2 =£(<^-4^)4

  1. Положим 2х3 + 1=и; тогда 6x2dx=du, x2dx=(\/6)du. Вычисляем новые пределы интегрирования: wH = 2-03 +1 = 1, ив = 213 + 1=3. Таким образом,

1 3

3 1 1 = _(35_15) = 8J_

! 30V ; 15

J(2x3 + l)4x2d.x=-Jw4dtt = - —

  1. Преобразуем подкоренное выражение: 4—9л:2=4 [1 —(Зл:/2)2]. Поло­жим Зх/2 = «, откуда dx=(2/3) du. Найдем новые пределы интегрирования: «н=(3/2)-(72/3)=^/2, «„=(3/2)• (УЗ/З)=V3/2. Следовательно,

V3/3 VJ/2

Г _dx__2 1 Г _du__

J v^9P“32 J

tV2/2

1/ .уз . У2\ I/ti я\ я

=- arcsm и 3

=- arcsin^-—arcsin-V )=- --- =—. 3\ 2 2 ) 3\3 4/ 36

Вычислите с помощью подстановок следующие определенные интегралы:

5 1

dx

  1. (3*+1)4'

    1) |(4-х)3Л; 2) |(

  1. dx

    W+W

    1) |з/з^Л(йс; 2) ^{Ix-lfdx; 3) |

:*2-i r

2 2 jV-V** 2) j,

Axdx

20. 1

-1 2V2

2V2 V3

Г xflbr .. f 32xdx

(x2+\ у

J yPrf 4> J f

y/5 я/2

я/З я/2

Г sinx*/* (

J 3—cosx’ ^ 2 + sinx9

0 0 n/2

я/6 1 \fl

J esinxcosxdx; 2) Jex2xdx; 3) J ?>ex*x2dx.

0 00

я/8 я я/3

J sinlxdx; 2) Jsin^dx; 3) J* sin ^3x—

я/12 О 2я/9

я/4 я/12 4я/3

j* cos ^2х—dx; 2) I cos3xdx; 3) J* cos^dx.

1/6 я/18 2я/3

я/6 я/12 я

f-.fr 2) f dx • 3) f *

J cos22x’ J cos23x’ J cos2(x/3)

sin2(x/3 )*

J ^/3 sinx+1 cos xdx; 2) J yj 1 — cosx sinx dx.

О Зя/2

я/3 я/2 я/3

21. 1

sin tdt 1 +cosf

cos л; i/x:

22. 1

; з)

23. 1

24. 1

25. 1

26. 1

0

я/12

{ sin2 Ъх2) { sin2 (я/6+ x) ’ 3) j

27. 1

n/2

3V2/4

dx

28. 1

29. 1

sin2 3jc ’

я/18

3V2/2 2V3/3

I jfe» I да3) 1 ^

3/2 V3/3 V3/2

3V3/4 V6/6 3/2

f 4Лс Г dx f dx

J 9-h 1 блг2 ’ ' J 1 +2x2 ’ ' J 3+4x2

cos2 2x dx

dx

3/4 0 1/2