Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3859

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
681.04 Кб
Скачать

21

y

y =f(x)

a

0

c

x

1)[a;c] – промежуток убывания функции

2)а,с – критические точки

3)а,с – точки экстремума

4)xmin

66.Дана функция y= x2 x3 Найти y :

1)y = 2x+3 x 2

2)y = x+ x 2

3)y = x(2+3x)

4)y = 2 x3 3x4

67.Дана функция y= x2 e x Найти y :

1)y = 2x e x

2)y = 2x ex x2 ex

3)y = x e x (2 x)

4)y = 2x ex x2 ex

22

68. Точки, в которых функция не имеет производных:

y

3

2

y =f(x)

-3

-1

1

x

-3

1)x = -1

2)x = 1

3)x = -3

4)x = 0

Дополните утверждения:

69.Если область определения функции D(f) симметрична относительно начала координат и для всех х из D(f) имеет место равенство f(-x)=f(x) ,то функция называется _______________.

70.Если область определения функции D(f) симметрична относительно начала координат и для всех х из D(f) имеет место равенство f(-x)=-f(x), то функция называется _______________ .

71.Если для любых х из интервала (а;b) большему значению аргумента

соответствует большее значение функции(x1<x2 →f(x1)<f(x2)), то функция f(x) называется ___________на этом интервале.

72.Если для любых х из интервала (а;b) большему значению аргумента

соответствует меньшее значение функции (x1<x2 → f(x1)>f(x2)),то функция называется ___________на этом интервале.

73.Пусть задано число a>0,a≠1. Тогда функция y=ax, называется

____________функцией.

74. Пусть задано число a>0,a≠1. Тогда функция y=logax называется

____________функцией.

23

75.Для любого действительного числа n функция y=x n называется

________функцией с показателем n.

76.Предел отношения приращения функции f(x0) к приращению аргумента x при x→0 , если этот предел существует, называется

___________функции в точке x 0 и обозначается f '(x 0).

Решение типовых задач на нахождение производной

Задача 1. Найти производную функции y=cos(x2)

Решение: При вычислении производных пользуются таблицей производных основных элементарных функций и теоремой дифференцирования сложной функции:

пусть y=f(u) дифференцируема в точке u0, u=f(x) дифференцируема в точке х0, причем (х0)=u0, тогда сложная функция y=f( (х)) дифференцируема в точке х0 и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (x

0

) f (u

0

) (x

0

) или y y

 

u .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

u

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В нашем случае u=x2,

 

 

y=cos(u),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

sin( u ) 2x sin( x2 ) 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y cos( u )

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

cos( ax ) ax ln a ax ln a ctg( ax )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin( a

x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ln( sin( ax )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 3 tg2( 3x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y e2x arctg( x3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg( x3 ) e2x

 

arctg( x3 ) e2x arctg( x3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

2

 

 

 

 

e2x 2 arctg( x3 ) e2x

 

 

 

 

 

 

 

3x2 e2x

2 arctg( x3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ( x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 tg2( 3x )

 

 

tg( 3x ) 3

 

 

 

2 tg( 3x ) 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

cos

( 3x )

 

3 tg( 3x ) cos

( 3x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin( x2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin( u ) 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y cos( u ) u

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2. Найти производную функции

 

y ln( sin( ax )

 

 

 

 

 

 

Решение:

 

y=ln(u),

 

 

 

 

 

 

 

 

u=sin(v),

v=ax,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

v

 

x

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тогда

y

 

 

 

ln u

 

 

 

 

sin v

 

 

a x

 

 

 

cos v a x

ln a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

cos( ax ) ax ln a ax ln a ctg( ax )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin( a

x

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

Как видно из приведенных примеров, следует начинать дифференцирование с “внешней” элементарной функции, последовательно приближаясь к “внутренней”.

Задача 3. Найти производные функций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а). y 3 tg2( 3x )

 

 

 

 

 

 

 

б). y ln 1 ex

 

в). y e2x arctg( x3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

а).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 tg2( 3x )

 

 

tg( 3x ) 3

 

tg( 3x ) 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б).

 

ln 1 ex e4x

 

 

 

 

1

ln 1

ex e4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

e4x

1 3

 

 

2

cos2( 3x )

3

 

cos2( 3x )

tg( 3x )

 

1

 

1

ex e4x

4

ex 4e4x

 

2

1 ex e4x

2(1 ex e4x )

 

 

 

 

 

e2x

 

 

 

 

 

 

в). e2x arctg( x3 )

 

arctg( x3 ) e2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2x 2 arctg( x3 ) e2x

 

1

3x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ( x3 )2

 

 

 

 

 

arctg( x3 )

 

 

 

 

e2x 2 arctg( x3 )

3x2

1 x6

Интеграл

Укажите номера правильных ответов.

78.На некотором промежутке функция может иметь:

1)Единственную первообразную;

2)Бесконечно много первообразных;

3)Несколько первообразных

.

79.Функция, для которой F(x)=4sinх-x является первообразной:

1)y=4sin(x)-1;

2)y=4cos(x)-1;

3)y=4sin(x)-x2/2;

4)y=4cos(x)-x2/2.

80.F(x)-первообразная для f(x).Функция, которая не будет первообразной для f(x):

1)y=F(x)+C;

2)y=3F(x);

3)y=F(x)+5;

4)y=3+F(x).

25

81.Первообразная для функции y=-sin(x)+1:

1)y=cos(x)+1;

2)y=xcos(x);

3)y=cos(x)+x;

4)y=-cos(x)+x.

82.Укажите верное соотношение:

1)dx x c;

2)sin xdx cos x c;

3)cos xdx sin x c;

4)xdx x 2 c.

83.Интеграл, не выражающийся через элементарные функции:

1)e x dx;

2)e x2 dx;

3)sin xdx;

4)x 2 dx.

84.Формула Ньютона-Лейбница:

b

1) f (x)dx F (a) F (b);

a

b

2) f (x)dx F (a) F (b);

a

b

3) f (x)dx F (a) F (b);

a

b

4) f (x)dx f (b) f (a).

a

85.Если F(x)-первообразная для f(x), то f (ax b)dx равен:

1)F(ax+b)+c;

2)a1 F (ax b) c;

3)a1 F (x) c;

4)b1 F (ax b) c.

86.Назовите верные утверждения:

1

1) dx 1;

0

26

1

2) e x dx e 1 e;

 

1

 

 

 

b

 

 

 

 

3)

 

 

0;

 

f (x)dx

 

a

 

 

4)f (x)dx f (x).

87.Площадь фигуры, ограниченной линиями: y=x2; y=0; x=-1; x=1, равна:

1

1) x 2 dx;

0

1

2) x 2 dx;

1

1

3) x 2 dx;

1

1

4) 2 x 2 dx.

0

88. (1 x)2 dx равен:

1) x x 2

x3

c;

 

3

 

2)x x3 c; 3

3)(1 x)3 c; 3

4) x

x 2

 

x3

c.

 

 

2

3

 

89.Укажите верные соотношения

2

1) cos xdx 1;

0

1

2) dx 1;

0

1

3) e x dx e 1 e;

1

b

4) f (x)dx F (b) F (a).

a

90. Определите знаки указанных определенных интегралов:

1

1) ln xdx;

0,2

27

2

2) ln xdx;

1

0

3) cos xdx;

2

2

4) xdx.

1

91. Площадь фигуры, ограниченной линиями: y=x3; y=0; x=-1; x=1, равна:

1

1) x3 dx;

0

1

2) x3 dx;

1

01

3)x3 dx x3 dx;

1 0

1

4) 2 x3 dx.

0

92.Функции, являющиеся первообразными одной и той же функции:

1) 2x и 2x+4;

2) 2x и 2x-1;

3)sin(x) и sin(x)+2;

4) 2x и 2x+1.

 

Дополните утверждения

 

93. Дифференцируемая функция F(x) называется

 

для f(x),

определенной на том же промежутке, если F'(x) = f(x).

 

94. Совокупность всех первообразных для функции f(x), определенных на некотором промежутке, называется интегралом.

95. Графики любых двух первообразных можно получить друг из друга параллельным переносом вдоль оси .

28

96. Если функция F(x) есть первообразная для функции f(x), то функция F(x)+ C также является для f(x) на том же промежутке.

97. Неопределенный интеграл от алгебраической суммы двух функций равен алгебраической интегралов от этих функций в отдельности.

98. Постоянный множитель можно

 

за знак интеграла.

99. Если интегрируемая на [a;b] функция f(x) неотрицательна, то определенный интеграл численно равен криволинейной трапеции, ограниченной графиком функции f(x), осью Ox и прямыми x=a; x=b.

Решение типовых задач на нахождение неопределенных интегралов

Задача 1. Вычислить интеграл

2 33 x2 5x dx

x3

Решение: Преобразуем подынтегральную функцию:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

5

 

 

2 33 x2 5 x

 

2 x

 

1

 

 

 

 

 

 

2 3 x

6 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее представляем интеграл алгебраической суммы в виде суммы интегралов слагаемых, вынося постоянные множители за знаки интегралов, и, пользуясь таблицей интегралов, получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 33 x

 

2 5 x

 

 

 

 

 

 

 

 

dx 3 x

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx 2

 

2

6 dx 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

3

x

6

 

 

 

5ln

 

 

c

 

4

 

 

186

 

 

5ln

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

186

x

5ln

x

c

 

 

4x

2

 

 

18x 6

5ln x c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

x 6

 

 

5

 

 

 

 

x

3

2

3x 3 5x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 33

 

x 2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2.

29

Вычислить интеграл

 

sin xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2cosx

 

Решение:

Первый способ. Полагая

1 2cosx t , 2sin xdx dt , получим

 

 

sin xdx

 

 

1

 

dt

 

 

 

1

t

1

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 dt

2t 2

c

t c

1 2cosx c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2cosx

 

 

2

 

 

t

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Второй способ.

 

 

 

 

sin xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2cosx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умножая и деля на –2 и замечая, что 2sin xdx d(1 2cosx) , получим

 

 

 

sin xdx

 

 

 

 

1

 

d 1 2cosx

 

1

1

 

 

 

 

1

d 1 cosx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosx

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2cosx

 

2

 

 

1 cosx

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 2cosx

2

 

 

c 1 2cosx

 

c

1 2cosx c

 

 

 

2

 

2

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2sin x

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

 

 

1 2cosx c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 cosx

 

 

1 2cosx

Задача 3. Вычислить интеграл

 

x 1

 

dx

x2 2x 3

Для вычисления интеграла от функции, содержащей квадратный трехчлен, надо выделить полный квадрат их квадратного трехчлена, заменить переменную, в результате чего получим табличные интегралы.

Выделяя полный квадрат в знаменателе, имеем:

x 2x 3 x 1 2 2 . Далее, заменяя x 1 t , dx dt , получим:

 

 

x 1 dx

 

 

 

 

 

x 1 dx

 

 

 

tdt

 

 

 

1

 

 

d t 2 2

 

1

ln t2 2 c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 2x

3

x 1 2

2

 

t2 2

2

 

 

t2 2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ln x 2 2x 3 c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ln x2

2x 3 c

 

 

1

 

 

 

2x 2

 

 

 

 

 

x 1

 

 

Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 x

2x 3

 

 

x

2x

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4. Вычислить интеграл x ln xdx .

Решение: При вычислении этого интеграла надо применить метод

интегрирования по частям. Положив ln x u , dv

x dx , найдем:

 

 

 

 

1

 

3

 

 

du

1

 

v

 

dx x

 

dx

2

x

 

. Подставляя в формулу

dx ;

x

2

2

 

 

 

x

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

udv u v vdu , получим

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ln xdx

 

x 3 ln x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

ln x

 

 

x 2 dx

 

 

 

x

 

 

ln x

 

 

 

 

 

 

x

 

c

 

 

x

 

ln x

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

ln x

c

 

 

 

 

 

x3

ln x

 

x

3 ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ln x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x ln x

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

3

 

 

 

x

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

x ln x

При интегрировании по частям важен выбор функции u и v. В качестве u выбирается та часть подынтегрального выражения, которая существенно упрощается при дифференцировании. За dv – та часть подынтегрального выражения вместе с dx, которая может быть проинтегрирована.

Решение типовой задачи на нахождение площади фигуры с помощью определенных интегралов

Задача 1. Найти площадь фигуры, ограниченной прямой у = х и параболой у = 2 – х2 .

Решение: Найдем абсциссы точек пересечения прямой с параболой:

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

y x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

х – 2 + х2

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

х1

= –2; х2

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воспользуемся формулой для вычисления площади фигуры,

b

ограниченной двумя кривыми: S f2 x f1 x dx

a

При а = –2, b = 1, f2(x) = 2 – x2, f1(x) = x

Получим:

 

 

 

 

x

 

 

x

 

1

 

 

1

2 x 2 x dx

 

 

3

 

 

2

 

 

 

S

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

8

 

 

 

9

 

2

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

2

 

 

 

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

3

 

 

 

2

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]