1-1 Высшая математика / visshaya_matematika_chast_IV
.pdf§8. Основні формули інтегрального числення функцій однієї змінної |
381 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|||
|
∫f (x) dx |
(1) |
∫g(x) dx |
(2) , |
|
||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|||
|
точка x = a – особлива точка функцій f (x) та g(x) |
|
|||||||||||||
Ознаки |
1) 0 ≤ f (x)≤ g(x) x (a, b] |
|
|
||||||||||||
а) інтеграл (2) збіжний |
|
інтеграл (1) збіжний; |
|||||||||||||
порівняння |
|||||||||||||||
б) інтеграл (1) розбіжний |
|
інтеграл (2) розбіжний; |
|||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
2) f (x) > 0, g(x) > 0 x (a, b] |
|
|||||||||||||
|
lim |
f (x) |
= A> 0 |
|
інтеграли (1), (2) обидва |
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
x→ |
a |
g(x) |
|
|
|
|
|
||||||
|
збіжні або обидва розбіжні |
|
|
|
|||||||||||
Інтеграл для |
1 dx |
− |
збігається, якщо |
p < 1, |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
порівняння |
∫0 xp |
|
|
|
p ≥ 1. |
|
|||||||||
|
|
розбігається, якщо |
|
||||||||||||
f (x) |
– знакозмінна функція на проміжку (a, b] , |
|
|||||||||||||
|
x = a |
– особлива точка функції |
f (x) |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
b |
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|||
Достатня ознака |
∫f (x) dx |
(1) |
|
|
|
|
|||||||||
∫f (x) |
dx |
(2) |
|
||||||||||||
збіжності |
a |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|||
|
інтеграл (2) збігається |
інтеграл (1) збігається |
|
||||||||||||
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Абсолютно |
∫f (x) dx |
– абсолютно збіжний, |
|
||||||||||||
збіжний |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
інтеграл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
якщо ∫f (x) |
|
dx – збіжний |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Умовно |
∫f (x) dx |
– умовно збіжний, |
|
|
|||||||||||
збіжний |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
інтеграл |
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
якщо ∫f (x) |
|
dx – розбіжний, а ∫f (x) dx – збіжний |
|
|||||||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
382 |
|
|
|
|
|
|
Глава 7. Довідковий матеріал |
|
|
|||||
§9. Деякі важливі криві та поверхні |
|
|
|
|
||||||||||
9.1 Деякі важливі криві |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Назва, рівняння |
|
|
Графік |
|
|
|||||||||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Алгебраїчні криві другого порядку |
|
|
|||||
|
|
|
Еліпс |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|||
|
x |
2 |
+ y |
2 |
= 1; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
a2 |
|
b2 |
|
|
|
|
O |
|
|
a |
x |
||
|
x = a cost , |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
y = bsint. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
При b = a |
|
|
a |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
коло x2 + y2 = a2 |
|
|
O |
|
a |
x |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Гіпербола |
|
|
y |
|
|
|
|
||||||
|
x |
2 |
− |
y |
2 |
= 1 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
b2 |
|
|
b |
|
|
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
x |
= a cht , |
(для |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
y |
= bsht |
|
|
|
|
|
|
a |
|
||||
|
|
|
|
|
O |
|
|
x |
||||||
|
правої гілки) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
M |
|
|
|
|
|
|
Парабола |
|
d |
|
|
|
|||||||
3 |
|
|
|
|
r |
|
|
|
||||||
|
y2 = 2px |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
− |
p |
O |
|
p |
, 0 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
F |
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§9. Деякі важливі криві та поверхні |
383 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
|
Алгебраїчні криві третього порядку |
|
|
|
|
|
|
|
y |
3a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Декартів лист |
|
|
|
|
||||
|
x3 + y3 − 3axy = 0 ; |
|
|
|
|
||||
4 |
|
x = |
3at |
–a |
O |
|
|
||
|
1+ t |
3 , |
|
x |
|||||
|
|
|
|
|
–a |
|
|
||
|
|
|
3a t2 . |
|
|
|
|||
|
|
y = |
|
|
|
x+y+a = 0 |
|||
|
|
|
1+ t |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
ЛоконАньєзі |
|
|
a |
|
||||
5 |
|
(верзієра) |
|
|
|
|
|||
|
|
a |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
y = a2 + x2 . |
|
|
O |
x |
||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
6 |
Кубічна парабола |
|
|
|
|
||||
|
y = x3 . |
|
|
O |
x |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
Напівкубічна |
|
|
|
|
||||
7 |
|
парабола |
|
|
|
|
|||
|
y2 = x3 . |
|
O |
|
x |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
384 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глава 7. Довідковий матеріал |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Цисоїда Диоклеса |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
y |
2 |
= |
|
|
|
x |
3 |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
a − x |
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
B |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
x |
= |
|
|
a t |
2 |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
||||||||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
+ t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
a x |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
at3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
y |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
1 |
+ t |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
ρ |
|
= |
|
asin2 ϕ |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
cosϕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строфоїда |
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
9 |
y |
2 |
|
= x |
2 a + x |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
a − x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
a cos2ϕ |
|
|
|
|
|
–a |
|
x |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
||
|
ρ = − |
|
|
cosϕ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Алгебраїчні криві четвертого і вищих порядків |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кардіоїда |
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
(x2 + y2 − 2ax)2 = 4a (x2 + y2 ) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ρ |
= a(1+ cosϕ ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
2a |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лемніската Бернуллі |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|||||||||||||||||
|
(x2 |
|
+ y2 )2 = a2 (x2 − y2 ) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ρ |
2 = a2 cos2ϕ . |
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
a x |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§9. Деякі важливі криві та поверхні |
|
385 |
|||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
12 |
Завиток Паскаля |
a |
a |
|
|||||
(x2 + y2 − |
2Rx)2 = a2 (x2 + y2 ) ; |
|
|
||||||
O |
2R |
x |
|||||||
|
ρ = 2Rcosϕ |
+ a . |
|||||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
Гіпоциклоїда (астроїда) |
a |
|
|
|||||
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
13 |
x 3 + y 3 |
= a 3 ; |
|
|
|
||||
|
|
|
3 |
t , |
O |
a |
x |
||
|
|
|
|||||||
|
|
x = acos |
|
|
|
||||
|
|
y = asin3 t. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
a |
|
|
14 |
Трипелюсткова троянда |
|
|
|
|||||
ρ = asin3ϕ |
(ρ |
≥ 0) . |
O |
|
ρ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
15 |
Чотирипелюсткова троянда |
|
|
|
|||||
ρ |
= a sin2ϕ . |
O |
|
ρ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трансцендентні криві |
|
|
|
|
Циклоїда |
y |
|
|
|
|
2a |
|
|
|
16 |
x = a(t − sint), |
|
a |
|
|
|
y = a(1− cos t). |
t |
a |
|
|
|
|
2π a x |
|||
|
|
|
O |
π a |
386 |
|
|
|
Глава 7. Довідковий матеріал |
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2аπ |
|
|
Спіраль Архімеда |
2аπ |
|||
17 |
2аπ |
||||
ρ = aϕ (ρ |
≥ |
0) . |
|||
|
O |
ρ |
|
Гіперболічна спіраль |
|
M |
|
|
|
||||
18 |
|
ρ |
|
a |
||||||
ρ = |
a |
(ρ > 0) . |
|
|
|
|
|
|||
|
ϕ |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
ϕ |
O |
|
|
ρ |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
19 |
Логарифмічна спіраль |
O |
|
|
ρ |
|||||
|
ρ |
= ea ϕ . |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Евольвента (розгортка) |
|
y |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
20 |
|
кола |
|
|
|
|
|
|
|
|
x = a(cost + t sint), |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
y = a (sint − t cos t). |
|
O |
|
at |
P(x,y) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
Жезл |
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ |
= a . |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ϕ |
|
|
|
|
ρ |
||
|
|
|
O |
|
|
388 |
Глава 7. Довідковий матеріал |
|
|
3. Гіперболоїди: |
|
а) однопорожнинний
x |
2 |
|
y |
2 |
|
z |
2 |
o |
|
|
+ |
|
− |
|
= 1 ; |
||||
a2 |
b2 |
c |
2 |
||||||
|
|
|
б) двопорожнинний
x2 + y2 − z2 = −1. a2 b2 c2
Гіперболоїди обертання (вісь обертання Oz: b = a ) :
а) однопорожнинний
x2 + y2 |
− |
z2 |
= 1 |
; |
|
a2 |
c2 |
||||
|
|
|
б) двопорожнинний
x2 + y2 − z2 = −1 a2 c2
390 |
|
|
|
|
Глава 7. Довідковий матеріал |
|
|
||||
6. Циліндри другого порядку: |
|||||
а) еліптичний |
|
||||
|
x2 |
+ |
y2 |
= 1, |
z . |
|
a2 |
b2 |
|||
|
|
|
о |
Круговийциліндр(вісьобертан-
ня Oz: b = a ) :
x2 + y2 = a2 , z ;
б) гіперболічний
x2 |
|
y2 |
|
|
о |
|
a2 |
− b2 = 1, |
z ; |
||||
|
в) параболічний |
|
y2 = 2 px, p > 0, z |
о |