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

zanyatie_KhT_8_22aprelya

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
11.02.2021
Размер:
56 Кб
Скачать
☆

Занятие по математике для группы 1ХТ-19Д: 22 апреля

 

0.1 Интеграл с переменным верхним (нижним) пределом.

 

Определение 0.1 Пусть функция f интегрируема на отрезке [a; b]:

∫ax f (t) dt:

Тогда для любого значения x 2 [a; b] существует единственное значение

∫x

Функция F (x) = f (t) dt; определённая на [a; b] называется интегралом с переменным верхним

a

пределом.

Замечание 0.1 Аналогично определяется интеграл с переменным нижним пределом.

Определение 0.2 Пусть функция f интегрируема на отрезке [a; b]:

∫x

Функция F (x) = f (t) dt; определённая на [a; b] называется интегралом с переменным

a

нижним пределом.

Примеры.

1) Функция cos непрерывна, а значит интегрируема, на R; поэтому существует интеграл с переменным верхним пределом

∫x

F (x) = cos t dt; x 2 R:

0

Получим формулу функции F через элементарные функции. Для этого воспользуемся формулой Ньютона-Лейбница.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F (x) = ∫

cos t dt = sin t

 

 

= sin x sin 0 = sin x:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значит, F (x) = sin x;

x 2 R:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)Для интеграла с переменным нижним пределом F (x) = ∫x

(

t

 

t

) dt; x 2 R найдём

5

4

выражение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

)

5

x

4

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F (x) =

 

t

 

 

t

 

 

dt =

 

1 t

 

 

1 t

 

 

 

 

=

1

14

 

15 x4

+ x5 = x

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫ ( 5 4 )

 

(5 4

4 5 ) x

 

20

 

 

 

 

 

20

 

 

1

0
F ′(x) = f (x):
∫x

Следующие свойства справедливы для интеграла с переменным верхним пределом.

∫x

10: Если f интегрируема на отрезке [a; b]; то функция F (x) = f (t) dt непрерывна на

a

[a; b]:

20: Если f интегрируема на отрезке [a; b] и непрерывна в точке x0 2 [a; b]; то функция

∫x

F (x) = f (t) dt дифференцируема в точке x0 и справедливо

a

 

F ′(x0) = f (x0)

x 2 [a; b]:

∫x

30: Если f непрерывна на отрезке [a; b]; то функция F (x) = f (t) dt дифференцируема

a

на отрезке [a; b] и справедливо

Примеры.

1) Найти производную функции F (x) = sin t dt:

F ′(x) = sin x:

 

ex

 

 

′

ln ex

 

∫

ln z

dz =

 

2)

 

=

 

ex = x: Здесь интеграл с переменным верхним пределом –

z

ex

 

2

 

 

 

 

 

сложная функция, поэтому мы воспользовались формулой производной сложной функции.

2

Задания для аудиторной работы.

Найти выражение для интеграла с переменным верхним (нижним) пределом.

 

x

 

 

2x

 

 

5

 

 

 

 

 

 

2x

1.

∫0

t2 dt :

2.

∫1

 

 

 

3.

∫x

p

 

dt:

4.

∫x

(t2 + 6t + 11) dt:

ln t dt :

 

1 + t

 

Вычислить производную функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

 

 

 

5

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

1 t + t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin t dt :

 

 

 

dt :

 

 

 

 

 

 

1 + z2 dz:

 

ln t dt:

5. ∫

 

6. ∫ 1 + t + t2

 

 

 

7. ∫

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

8. ∫

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

x

 

 

 

1

8.

При каких значениях x функция ∫0x te−t2 dt имеет экстремумы?

 

9.

Найти точки экстремума и точки перегиба графика функции ∫0x(1 + t) ln t dt:

Домашнее задание.

Найти выражение для интеграла с переменным верхним (нижним) пределом.

 

e

 

 

 

 

 

 

e2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

x

 

 

1. ∫

 

 

dt

 

 

2. ∫e

dt

 

 

 

 

 

3. ∫x

u du

 

 

 

 

4. ∫

dt

 

 

 

 

:

 

t p

 

 

:

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

:

 

t ln3 t

 

 

 

u2 + 4

 

 

 

t2 + 6t + 11

 

ln t

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2

 

 

 

Вычислить.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

dt ′ :

 

 

d

x

dt

 

 

 

 

 

d

x3 e−3t dt :

 

1.

 

1 + t2

2.

 

∫

 

:

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

pt

 

 

dx

 

 

∫

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

3