
- •Интегральное исчисление функции одной переменной
- •Введение
- •1. Неопределенный интеграл
- •1.1. Понятие первообразной функции и неопределенного интеграла
- •1.2. Основные свойства неопределенного интеграла
- •1.3. Таблица основных интегралов
- •1.4. Метод непосредственного интегрирования
- •1.4.1. Преобразование подынтегральной функции к сумме функций
- •1.4.2. Вычисление неопределенного интеграла с применением компенсирующего множителя
- •1.4.3. Вычисление неопределенных интегралов введением функции под дифференциал
- •1.4.4. Вычисление неопределенных интегралов с применением обобщенного второго табличного интеграла
- •1.4.5. Вычисление неопределенных интегралов с применением формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.5. Замена переменной в неопределенном интеграле (метод подстановки)
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.6. Интегрирование по частям
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.7. Интегрирование дробно-рациональных функций
- •1.7.1. Интегралы от простейших рациональных дробей
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.7.2. Интегрирование рациональных дробей
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.8. Интегрирование простейших иррациональных функций
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.9. Интегрирование тригонометрических функций
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1.10. Обзор методов интегрирования
- •2. Определенный интеграл
- •2.1. Понятие определенного интеграла. Площадь криволинейной трапеции
- •2.2. Экономический смысл определенного интеграла
- •2.3. Свойства определенного интеграла
- •2.4. Определенный интеграл с переменным верхним пределом. Формула Ньютона–Лейбница
- •2.5. Замена переменной и интегрирование по частям в определенном интеграле
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3. Несобственные интегралы
- •3.1. Несобственные интегралы с бесконечными пределами интегрирования
- •3.2. Несобственные интегралы от разрывных функций
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4. Геометрические приложения определенного интеграла
- •4.1. Вычисление площадей плоских фигур
- •4. Рассмотрим фигуру, ограниченную сверху и снизу несколькими линиями, заданными уравнениями
- •8. Вычисление площади в полярных координатах, площадь криволинейного сектора
- •4.2. Вычисление объемов тел по известным площадям поперечных сечений
- •4.3. Вычисление длины дуги плоской кривой
- •Задачи для самостоятельного решения
- •5. Примеры применения определенного интеграла в экономике
- •Варианты индивидуальных заданий Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Интегральное исчисление функции одной переменной
- •6 80021, Г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.
- •Интегральное исчисление функции одной переменной
1.2. Основные свойства неопределенного интеграла
Рассмотрим основные свойства неопределенного интеграла.
1. Производная от неопределенного интеграла равна подынтегральной функции, т. е.:
Доказательство. Так как
где
то дифференцируя левую и правые части
этого равенства, получаем:
2. Дифференциал неопределенного интеграла равен подынтегральному выражению, т. е.:
Доказательство. По определению дифференциала и свойству 1 имеем:
3. Неопределенный интеграл от дифференциала некоторой функции равен этой функции с точностью до постоянного слагаемого, т. е.:
где с – произвольное число.
Доказательство. Рассматривая
функцию
как
первообразную для некоторой функции
,
можно записать
и на основании
свойства 2 дифференциал неопределенного
интеграла
поэтому
имеем
4. Постоянный множитель можно выносить за знак интеграла, т. е.
где – некоторое число.
Доказательство. Пусть F(х)
– первообразная для функции f (х),
т. е.
Тогда F(х)
– первообразная для функции f (х):
Из определения следует, что
где с1 = с.
5. Неопределенный интеграл от алгебраической суммы двух функций равен алгебраической сумме интегралов от этих функций, т. е.:
Доказательство. Пусть
и
– первообразные для функций
и
,
т. е.
Тогда функции
являются первообразными для функций
Следовательно,
6. Неопределенный интеграл не зависит от переменной интегрирования, т. е., если выполняется:
то
будет справедливо
1.3. Таблица основных интегралов
Запишем таблицу основных интегралов.
Так как действия дифференцирования и
интегрирования являются взаимно
обратными, то простейшую таблицу
интегралов можно получить обращением
таблицы производных. Дополним эту
таблицу интегралами, наиболее часто
встречающимися на практике. Заметим,
результат интегрирования всегда можно
проверить дифференцированием: если
то
№ п/п |
Интеграл |
№ п/п |
Интеграл |
1 |
|
10 |
|
2 |
|
11 |
|
3 |
|
12 |
|
4 |
|
13 |
|
5 |
|
14 |
|
6 |
|
15 |
|
7 |
|
16 |
|
8 |
|
17 |
|
9 |
|
18 |
|
19 |
|
22 |
|
20 |
|
23 |
|
21 |
|
|
|
Приведенные в таблице интегралы назовем табличными, их необходимо знать наизусть.
В интегральном исчислении нет общего приема нахождения неопределенного интеграла. При интегрировании функций разными методами в конечном итоге интегралы всегда будут приводиться к одному или нескольким табличным. Рассмотрим методы интегрирования функций.