- •1. Вопросы для подготовки к экзамену 4
- •2. Варианты экзаменационных билетов 6
- •3. Справочные материалы 10
- •1. Вопросы для подготовки к экзамену
- •1.1. Интегрирование функции одной переменной.
- •1.1.1. Неопределенный интеграл
- •1.1.2. Определенный интеграл.
- •1.2. Дифференциальные уравнения (ду).
- •1.3. Функции нескольких переменных.
- •3. Справочные материалы
- •3.1. Дифференцирование функции одной переменной
- •3.2. Неопределенный интеграл
- •Основные типы интегралов и методы их вычисления
- •3.4. Определенный интеграл
- •Несобственные интегралы
- •Геометрические приложения определенного интеграла
- •Приближенное вычисление определенного интеграла (формула Симпсона или формула парабол)
- •3.5. Функции нескольких переменных.
- •Определение экстремума функции двух переменных в точке
- •3.6. Дифференциальные уравнения.
3. Справочные материалы
3.1. Дифференцирование функции одной переменной
Основные правила дифференцирования
Обозначим f(x) = u, g(x) = v– функции, дифференцируемые в точке х.
1) (uv) = uv
2) (uv) = uv + uv
3)
,
если v
0
4)
Производные основных элементарных функций
1) С = 0 |
9)
|
2) (xm) = mxm-1 |
10)
|
3)
|
11)
|
4)
|
12)
|
5)
|
13) |
6)
|
14) |
7) |
15)
|
8)
|
16)
|
Дифференциал функции: dy = f(x)∙dx.
3.2. Неопределенный интеграл
Функция F(x) называется первообразной функцией функции f(x) на отрезке [a, b], если в любой точке этого отрезка верно равенство: F(x) = f(x).
Неопределенным интегралом функции f(x) называется совокупность первообразных функций, которые определены соотношением: F(x) + C,
т.е.
Свойства:
1.
2.
3.
4.
5.
Таблица интегралов
1 |
|
|
13 |
|
|
2 |
|
|
14 |
|
arcsin |
3 |
|
|
15 |
|
|
4 |
|
ex + C |
16 |
|
ln |
5 |
|
sinx + C |
17 |
|
|
6 |
|
-cosx + C |
18 |
|
|
7 |
|
-lncosx+C |
19 |
|
|
8 |
|
lnsinx+ C |
20 |
|
|
9 |
|
tgx + C |
21 |
|
|
10 |
|
-ctgx + C |
22 |
|
|
11 |
|
|
23 |
|
|
12 |
|
|
24 |
|
|
Основные типы интегралов и методы их вычисления
№ |
Вид интеграла
|
Способ вычисления |
|
I. |
Табличный интеграл
|
Вычисляется с использованием таблицы основных интегралов = F(x) +С |
|
«Почти» табличный интеграл
|
Вычисляется с использованием таблицы основных интегралов = F(x+а) +С |
||
«Почти» табличный интеграл
|
Вычисляется с использованием таблицы основных интегралов, коэффициент а ставится в знаменатель. = |
||
Иногда, при вычислении необходимо преобразовать подынтегральную функцию, раскрыв скобки, разделив почленно, применив тригонометрические формулы. |
|||
II. |
Интеграл, содержащий функцию и ее производную
|
Вычисляется методом замены переменной
сводится к типу I. |
|
III. |
Произведение
многочлена
|
Вычисляется
методом интегрирования по частям:
разбиваем интеграл на части
Для u
вычисляем дифференциал du,
для dv
первообразную v,
применяем формулу
Второй
интеграл
|
|
IV. |
Произведение многочлена на логарифмическую или обратную тригонометрическую функцию
|
Вычисляется
методом интегрирования по частям:
разбиваем интеграл на части
Для u вычисляем дифференциал du, для dv первообразную v, применяем формулу . Второй интеграл сводится к I, II или XIV. |
|
V. |
Интеграл от
рациональной функции, аргументами
которой являются
|
Применяется универсальная тригонометрическая подстановка
Далее интеграл сводится в виду I, II, XIV, IX. |
|
VI. |
Интеграл от рациональной функции, являющейся четной относительно
Интеграл от
рациональной функции, аргументами
которой является
|
Применяется подстановка:
Далее интеграл сводится в виду I, II, XIV, IX. |
|
VII. |
|
Применяется формула
|
|
|
Применяется формула
|
||
|
Применяется формула
|
||
VIII |
|
если
m
– целое, нечетное, положительное
число, делаем подстановку
|
|
если
n
– целое, нечетное, положительное
число, делаем подстановку
|
|||
если m и n – целые, четные положительные, то применяем формулы
|
|||
если m+n
– целое четное отрицательное число,
делаем подстановку
|
|||
IX. |
|
Выделяем полный квадрат
делаем замену
Получаем интегралы вида I, II. |
|
X. |
|
Делаем подстановку
|
|
XI |
|
Делаем замену
Получаем интегралы вида I, II, XIV. |
|
XII |
|
Делаем тригонометрическую подстановку
Получаем интеграл вида VIII. |
|
|
Делаем тригонометрическую подстановку
Получаем интеграл вида VIII. |
||
|
Делаем тригонометрическую подстановку
Получаем интеграл вида VIII. |
||
XIII |
Интеграл от дифференциального бинома
|
если р – целое число, делаем замену
Получаем интегралы вида I, II, XIV. |
|
если
Получаем интегралы вида I, II, XIV. |
|||
если
Получаем интегралы вида I, II, XIV. |
|||
XIV |
Интеграл от рациональной дроби
|
Для вычисления интеграла необходимо:
– если дробь
неправильная
– разложить знаменатель дроби на множители; – разложить правильную дробь на сумму простейших дробей в соответствии с полученными в знаменателе множителями:
множителю
множителю
– приравнять числители дробей; – приравнять коэффициенты перед одинаковыми степенями х; – найти неизвестные коэффициенты А, В, С…; – проинтегрировать получившуюся сумму (получатся интегралы вида I, II, IX). |
|
