- •Интегральное исчисление функций одной переменной
- •Тема 1. Неопределённые интегралы
- •Первообразная и неопределённый интеграл: определения и основные свойства. Таблица неопределённых интегралов
- •Тема 1. Неопределённые интегралы 4
- •§2. Интегрирование рациональных дробей 30
- •§3. Интегралы от некоторых тригонометрических функций и от некоторых иррациональных функций 42
- •Определения первообразной и неопределённого интеграла
- •Геометрическая трактовка неопределённого интеграла (в чем состоит геометрическая трактовка неопределённого интеграла?)
- •Основные свойства неопределённого интеграла
- •Замечания (к свойству линейности неопределённого интеграла)
- •Пример (использование свойства линейности неопределенного интеграла)
- •Замечание
- •1.3. Таблица неопределённых интегралов
- •Примеры (табличное интегрирование)
- •Замечания (к табличному интегрированию)
- •1.4. Общие замечания о вычислении неопределённых интегралов
- •1.5. Упражнения для самостоятельной работы
- •Ответы к упражнениям для самостоятельной работы
- •Вопросы для проверки
- •Глоссарий
- •2.3. Общее правило замены переменной интегрирования
- •2.4. Метод интегрирования по частям (Опишите метод интегрирования по частям)
- •2.5. Основные типы интегралов, которые вычисляются с помощью формулы интегрирования по частям
- •Пример (вычисление «кругового
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •Ответы к упражнениям для самостоятельной работы
- •Интегрирование рациональных дробей
- •Определение и основные свойства рациональных дробей
- •Интегрирование простейших рациональных дробей
- •Правило интегрирования рациональных дробей (Правило интегрирования рациональных дробей)
- •Упражнения для самостоятельной работы
- •Ответы к упражнениям для самостоятельной работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Интегралы от некоторых тригонометрических функций и от некоторых иррациональных функций
- •Интегралы от произведения синуса и косинуса разных аргументов
- •Интегралы от произведения степеней синуса и косинуса одного аргумента
- •Примеры (интегрирование тригонометрических функций)
- •Интегралы от натуральных степеней тангенса и котангенса
- •Примеры (интегрирование тригонометрических функций)
- •Интегралы от рациональной функции аргументов cosx и sinx
- •Интегралы от иррациональных функций вида
- •Интегралы, у которых иррациональности уничтожаются тригонометрическими подстановками
- •Упражнения для самостоятельной работы (Интегралы от произведения синуса и косинуса разных аргументов.)
- •Ответы к упражнениям для самостоятельной работы
Пример (использование свойства линейности неопределенного интеграла)
.
По решению примера заметим, что при вычислении суммы нескольких интегралов одну произвольную постоянную интегрирования следует добавлять только в конце выкладок после того, как закончено все интегрирование.
Свойство 3 (о рядом стоящих знаках дифференциала и неопределенного интеграла) |
Рядом стоящие знаки дифференциала и неопределенного интеграла взаимно уничтожаются:
|
.
Например,
;
;
;
;
.
Замечание
Здесь необходимо напомнить определение дифференциала функции:
если
,
то
,
то есть дифференциал функции
по переменной x
- это есть
производная
,
умноженная на dx.
При этом переменная, обозначенная буквой
x,
может быть как независимой, так и функцией
от другой независимой переменной – в
этом проявляется свойство инвариантности
формы первого дифференциала ФОП.
1.3. Таблица неопределённых интегралов
Здесь приводится список основных неопределённых интегралов, которые нужно выучить. Справедливость всех табличных интегралов доказывается дифференцированием.
Таблица 1. Основные неопределенные интегралы
1. |
|
интеграл от степенной функции |
2. |
|
интеграл типа «логарифм» |
3. |
|
интеграл от показательной функции |
4. |
|
интегралы от тригонометрических функций |
5. |
|
интеграл типа «арксинус» |
6. |
|
интеграл типа «арктангенс» |
7. |
|
интеграл типа «высокий логарифм» |
8. |
|
интеграл типа «длинный логарифм» |
Например, приведем доказательства некоторых интегралов, включенных в эту таблицу (остальные интегралы таблицы рекомендую доказать самостоятельно):
2)
8)
Таблицу 1, так называемую «малую таблицу неопределённых интегралов», можно дополнить любыми часто встречающимися интегралами и получить дополнительный список неопределённых интегралов, которыми можно пользоваться для ускорения вычислений. При этом справедливость каждого интеграла из этого списка необходимо уметь доказывать. Пример дополнительного списка показан в Таблице 2.
Таблица 2. Некоторые дополнительные интегралы
|
Вычисление неопределённых интегралов с использованием их свойств и таблиц интегралов называется непосредственным (табличным) интегрированием.
Примеры (табличное интегрирование)
1)
;
2)
(табличный интеграл типа «арксинус»);
3)
(табличный интеграл типа «высокий логарифм»);
4)
(табличный
интеграл типа «длинный логарифм»).

и
,
,
,
,