
- •§1 Неопределённый интеграл. Таблица интегралов.
- •3)Методы интегрирования:
- •§2 Интегрирование специальных функций
- •1)Интегрирование рациональных дробей
- •3)Дифференциальный бином
- •4) Интегрирование тригонометрических функций
- •§ 3 Определённый интеграл Ньютона. Свойства.
- •§ 4 Определённый интеграл Римана.
- •Необходимое условие интегрируемости функции
- •§ 5 Классы интегрируемых функций. Свойства определённого интеграла Римана.
- •§ 6 Приложение определенного интеграла Римана.
- •§ 7 Несобственные интегралы
§1 Неопределённый интеграл. Таблица интегралов.
1)Функция F (х)
называется первообразной
функцией для
данной функции f (х)
(или, короче, первообразной данной
функции f (х))
на данном промежутке, если на этом
промежутке
Пример.
Функция
является
первообразной функции
на
всей числовой оси, так как
при
любом х.
Отметим,
что вместе с функцией
первообразной
для
является
любая функция вида
,
где С —
произвольное постоянное число (это
следует из того, что производная
постоянной равна нулю). Это свойство
имеет место и в общем случае.
Теорема
1. Если
и
—
две первообразные для функции f (х)
в некотором промежутке, то разность
между ними в этом промежутке равна
постоянному числу.
Из
этой теоремы следует, что если известна
какая-нибудь первообразная F (х)
данной функции f (х),
то все множество первообразных для f (х)
исчерпывается функциями F (х)
+ С.
Выражение F (х)
+ С,
где F (х)
— первообразная функции f (х)
и С —
произвольная постоянная,
называется неопределенным
интегралом от
функции f (х)
и обозначается символом
,
причем f (х)
называется подынтегральной
функцией ;
— подынтегральным
выражением,
х — переменной
интегрирования;
∫
— знак
неопределенного интеграла.
Таким
образом, по определению
если
.
Теорема
2. Если
функция f (х) непрерывна на
[a ; b],
то на этом отрезке для функции f (х) существует
первообразная.
2)
Множество первообразных
функции f(x)
называется неопределённым интегралом
от этой функции и обозначается символом
.
Свойства неопределенных интегралов:
1.
,
т. е. производная от неопределенного
интеграла равна подынтегральной функции.
2.
,
т. е. дифференциал от неопределенного
интеграла равен подынтегральному
выражению.
3.
.
4.
- свойство
линейности; С1,
С2 –
постоянные.
5.
Если
,
то
.
Таблица неопределённых интегралов.
3)Методы интегрирования:
Непосредственное интегрирование-Метод интегрирования, при котором интеграл путем тождественных преобразований подынтегральной функции (или выражения) и применения свойств интеграла приводится к одному или нескольким табличным интегралам, называется непосредственным интегрированием.
Метод интегрирования подстановкой заключается во введении новой переменной интегрирования (то есть подстановки). При этом заданный интеграл приводится к новому интегралу, который является табличным или к нему сводящимся.
Пусть
требуется вычислить интеграл
Сделаем
подстановку
где
—
функция, имеющая непрерывную производную.
Тогда
и
на основании свойства инвариантности
формулы интегрирования неопределенного
интеграла получаем формулу
интегрирования подстановкой:
Интегрирование
выражений вида
Если m нечётное, m > 0, то удобнее сделать подстановку sin x = t.
Если n нечётное, n > 0, то удобнее сделать подстановку cos x = t.
Если n и m чётные, то удобнее сделать подстановку tg x = t.
Примеры
Вычислить:
Пусть
тогда
и
Интегрирование по частям