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

4619

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
1.23 Mб
Скачать

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

1

 

1

1

 

1

 

 

 

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 7

3 2 2

6 7

 

 

3 1 2

 

6

 

 

6 42

6

16

 

 

 

32

Пример 2. Воспользуемся методом интегрирования по частям для

вычисления определённого интеграла:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

udv

uv

 

ba

 

 

vdu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

4

1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x cos 2x dx =

 

u

x

dv

 

cos 2xdx

 

=

 

sin 2x

 

 

 

 

sin 2xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

0

 

 

2

 

0

 

 

 

du

dx

v

 

sin 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

=

4

 

 

sin

2

 

 

 

 

0

 

 

cos 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

1

 

1

 

 

 

 

2

.

 

8

4

4

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 3.

e ln3

x dx

=

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

sin

 

1

cos

 

1

cos 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

8

2

4

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Замена переменной :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

1

 

t4

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

ln x

t,

dt

=

t3dt

 

 

 

x

4

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

t(1)

0, t(e)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0

 

1

.

4

4

4

 

 

Пример 4.

 

Воспользуемся правилом интегрирования ( ) и табличным

интегралом 4):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

x

 

x

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e4

 

dx = 3 e4

 

 

 

 

3 e4 4

e4 3

3 e0

e1

 

3

3

 

 

 

3 1 e 3 e 1 .

9

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 5.

Построить фигуру, ограниченную заданными линиями

 

 

 

 

 

 

 

 

y x2

3x 5 и y x 2,

 

и вычислить её площадь.

Решение. Найдём абсциссы точек пересечения графиков заданных функций. Для этого объединим уравнения в систему

y x2 3x 5, y x 2.

Решим полученную систему уравнений, приравняв их правые части

x2

3x

5

x 2

x2

2x

3

0

x1

3;

x2

1.

Для построения графиков заданных функций в системе координат xOy уточним ординаты точек их пересечения:

y1

3 2

5, A 3; 5 ; y2 1 2

1,

B 1; 1 .

Площадь, ограниченная графиками функций

y

f (x) и y

g(x),

удовлетворяющих условию

f (x)

g(x) , вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

g( x)

 

f ( x) dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В нашем случае

g(x)

x

2, f (x)

x2

3x

 

 

5, следовательно,

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

x 2 x2

3x 5 dx

x2

2x 3 dx

 

 

x2

3x

 

 

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

( 3)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1 3

 

( 3)2

3 ( 3)

 

 

1

 

2 9 9 9 10

2

.

3

 

 

3

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 6. Вычислить объём тела, получающегося при вращении вокруг оси Ox фигуры, ограниченной линиями, уравнения которых заданы.

 

 

 

 

 

 

x2

y2

1,

x

4.

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Каноническим уравнением

гиперболы является уравнение

 

x2

 

y2

1,

следовательно,

 

x2

 

 

y2

 

1

есть уравнение

гиперболы с

 

a2

 

b2

22

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полуосями a

2 и b 3. Изобразим

на

чертеже фигуру,

ограниченную

заданными линиями, учитывая, что

 

x

4

это уравнение вертикальной

прямой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объём тела, образованного вращением вокруг оси Ox фигуры,

ограниченной

линиями

 

 

y

f (x),

y

 

0,

 

x

 

a,

x

b

(a

b) ,

вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

f 2 (x) dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ox

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В нашем

случае

y2

 

x2

 

1,

,

y

2

9

x

2

9,

a

2,

b

4,

9

4

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поэтому

4

9

 

2

 

9

 

x3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

x

 

9 dx

 

 

 

9x

 

 

 

 

 

 

 

Ox

4

 

 

 

4

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

43 43 9 4

3

23

9 2

12

12

24 .

4

 

 

 

 

 

3

1.

1

2.5.Индивидуальные задания

Задача № 1. Вычислить указанные определённые интегралы.

Вариант 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

2

 

2

 

15

 

dx

 

 

 

;

2. sin3 x cos x dx ;

3. x ln x dx ;

4.

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 x2

7 2x

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 2.

 

4

 

 

 

3

 

x dx

 

e

 

 

 

 

 

 

 

1.

3x 7 dx ;

2.

 

 

;

3.

 

 

 

sin2 x

 

3

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

ln x

dx ;

4.

 

dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

0

 

4 x2

Вариант 3.

4

1.

0

 

dx

 

1

3

 

3

dx

 

 

;

2. ex sin(ex ) dx ; 3.

ln x dx ;

4.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

9 x2

 

2x 1

 

 

 

0

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 4.

 

3

 

 

 

3

 

 

 

 

0

 

 

4

 

 

 

 

 

2

dx

 

 

x

e3x2 2 dx ; 4.

1.

 

4x 3 dx ; 2.

 

 

 

 

 

 

 

; 3.

sin 4x dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

1

 

 

(arcsin x)3

1 x2

 

 

 

2

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1.

1

dx

 

e

3

 

 

 

8

dx

 

; 2.

x3 ln x dx ;

3. x2

x3

3 dx ; 4.

 

.

 

 

 

 

3x 2

 

cos2

2x

 

1

1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 6.

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

5

 

x5

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

dx

1.

3

 

dx

;

2.

(5x 5) sin 3x dx ;

3.

 

 

dx ;

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

3

2 7

2x6

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

9 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

dx

 

 

 

 

2

 

1

2

1 x3

 

 

1

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

;

 

2.

0 (x 5) ln 5x dx ;

3.

0 x e dx ;

4.

0

 

.

0

1 2x 2

 

1 9x2

Вариант 8.

0

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

x

1

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

;

2.

( x

2)

e3x dx ;

3.

sin2 x cos x dx ;

4.

 

e

3

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x

5

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

x

 

 

 

 

 

2

e4 5 x5

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

dx

 

1.

 

 

 

dx ;

2.

x4

dx ; 3.

(9x

5) cos 2x dx ;

4.

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

cos2 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

cos x

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

e x dx ;

 

 

 

.

1.

4

 

5x dx ;

2.

3.

x

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin3 x

 

0

 

 

0

 

x2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 2. Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями, заданными уравнениями в декартовых прямоугольных координатах. Сделать чертеж.

Вариант 1.

y

x2

x 1; y

 

x

2.

Вариант 2.

y

x2

6x

4;

y

2x

1.

Вариант 3.

y

x2

3x

1;

y

2x

3.

Вариант 4.

y

x2

4x

9;

y

x

3.

Вариант 5.

y

x2

4x

5;

y

3x

1.

Вариант 6.

y

x2

2x

9;

y

4x

1.

Вариант 7.

y

x2

7x

3;

y

x

5.

Вариант 8.

y

x2

5x

17;

y

2x

5.

Вариант 9.

y

x2

11x

9;

y

4x

3.

Вариант 10.

y

x2

2x

3;

y

 

x

1.

Задача № 3. Вычислить объём тела, получающегося при вращении вокруг оси Ox фигуры, ограниченной линиями, уравнения которых заданы.

Вариант 1. y sin x, y 0, x 0, x

.

Вариант 2. xy 4, y 0, x 1, x 4.

Вариант 3.

x2

 

y2

1.

32

22

 

 

Вариант 4.

y

2

 

 

 

1

x

2

,

y

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 5.

y

tgx,

y

 

0,

x

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 6.

y

8

,

 

 

y

 

 

0,

x

2,

 

 

x

8.

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 7.

y

cos x,

 

y

0,

x

 

 

 

 

 

 

,

x

 

.

 

 

 

 

 

 

2

2

Вариант 8.

y

 

1

 

x

2

1,

y

0,

 

x

0,

x

3.

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 9.

y

ctgx,

 

y

0,

x

 

 

,

 

x

 

 

.

 

 

4

 

2

 

Вариант 10.

y

 

4x

 

 

x2 ,

y

0,

 

 

x

 

0,

x

3.

2.4. Вопросы для самоконтроля и проверки

1.Что такое интегральная сумма и в чем заключается ее геометрический

смысл?

2.Сформулируйте определение определенного интеграла.

3.Какие функции являются интегрируемыми?

4.Чему равен определенный интеграл с одинаковыми верхним и нижним пределами интегрирования?

5.Как изменится значение определенного интеграла, если поменять местами верхний и нижний пределы интегрирования?

6.Сформулируйте основные свойства определенного интеграла.

7.Запишите формулу Ньютона-Лейбница.

8.Как с помощью определенного интеграла вычислить площадь криволинейной трапеции?

9.Как найти объем тела вращения?

Библиографический список

Основная литература

1. Шипачев, В.С. Высшая математика. Полный курс [Электронный ресурс] : учеб. акад. для бакалавров : рек. УМО высш. образования в качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по всем направлениям и специальностям / В.С. Шипачев ; под ред. А.Н. Тихонова; Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. – 4-е изд., испр. и доп. – М. : Юрайт, 2020. – 607 с. – ЭБС «Юрайт»

Дополнительная литература

1.Сборник задач по высшей математике [Текст]: учеб. пособие для бакалавров : рек. М-вом образования и наук РФ в качестве учеб. пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям и специальностям в обл. техники и технологии : в 2 ч. Ч. 1 / В.Н. Земсков, В.В. Лесин, А.С. Поспелов, А.А. Прокофьев, Т.В. Соколова; под ред. А.С. Поспелова. – М. : Юрайт, 2020. – 605 с. – Электронная версия в ЭБС «Юрайт»

2.Сборник задач по высшей математике[Текст]: учеб. пособие для бакалавров : рек. М-вом образования и наук РФ в качестве учеб. пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям и специальностям в обл. техники и технологии : в 2 ч. Ч. 2 / В.Н. Земсков, В.В. Лесин, А.С. Поспелов, А.А. Прокофьев, Т.В. Соколова; под ред. А.С. Поспелова. – М. : Юрайт, 2020. – 611 с. – Электронная версия в ЭБС «Юрайт»

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]