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

матан практика на 21.04

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
11.02.2021
Размер:
48.6 Кб
Скачать

Занятие по математике для группы 1ХТ-19Д: 21 апреля

0.1Замена переменной в определённом интеграле

Теорема 0.1 Если u; v непрерывно-дифференцируемы на отрезке [a; b]; то справедливо равенство

b

 

 

b

a

b

 

a

 

 

 

u(x) v(x) dx = u(x) v(x)

 

a

v(x) u(x) dx :

(0.1)

 

 

 

 

 

 

 

Сравнив эту формулу с аналогичной формулой интегрирования по частям в неопределённом интеграле, видим, что отличия состоят в том, что 1) интегралы в формуле вместо неопределённых – определённые, и 2) нужно вычислять подстановку от произведения функций. Можно написать и версию формулы через дифференциалы

 

 

 

 

 

a

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

a

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v(x) d(u(x)) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(x) d(v(x)) = u(x) v(x)

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

e

 

 

 

 

x2

x2

 

 

e

 

 

e

x2

 

 

 

 

 

 

 

e2

12

 

 

e

x2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

x ln x dx = ln x d (

2 ) =

2

 

 

2

d(ln x) = 2 ln e 2 ln 1

2

x dx =

ln x

1

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= e2

1

x dx = e2

 

1 x2

= e2

 

1 e2 12

= e2 1 :

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

2 2

2

 

1

 

 

2 2 ( 2 2 )

4

 

 

 

 

 

Замечание 0.1 Когда функция, заносимая под дифференциал имеет аргумент, сложнее,чем x (например, ax + b), имеет смысл перед применением формулы интегрирования по частям, сделать подходящую замену переменных.

2

2)x cos(2x) dx:

0

Умножим и разделим интеграл на 2 и внесём множитель 2 под знак дифференциала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =

;

t =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

t = 2x; x = 2

 

 

 

 

 

1 t

1

 

x cos(2x) dx =

2

x cos(2x) d(2x) =

x = 0;

t = 0

 

 

=

2

 

2

cos t dt =

4

t d(sin t) =

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4 t sin t

 

0

4

sin t dt =

4 ( cos t)

 

0

= 4 ( 1 1) = 2 :

 

 

 

 

 

 

1

Задания для аудиторной работы.

Вычислить интегралы, используя метод интегрирования по частям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

01 x e−x dx:

2.

0

2

x cos x dx:

3.

0 x cos 4x dx:

 

2

 

 

 

 

 

 

e−1

 

 

 

e

 

 

 

5.

1

x lg x dx :

6.

0

 

ln(1+x) dx :

 

7.

1

ln2 x dx:

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

9.

0

 

 

 

10.

0

 

 

 

11.

0

ex cos x dx:

 

p

 

dx:

 

 

x arctg x dx:

 

 

 

1 + x

 

 

 

 

Домашнее задание.

Найти интегралы.

2

4.x2 cos x dx:

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

x dx

 

 

 

 

 

 

8.

 

sin2 x

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

x3 dx

 

 

12.

p

 

 

:

 

 

 

cos2 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

0

 

e

 

 

 

3

 

1.

(x + 1) e2x dx:

2.

ln x

:

3.

x2 cos(2x + 3) dx:

 

x2

1

 

1

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

4.

(x2 + 2x + 1) sin x dx:

 

 

5.

 

arcsin(1 x) dx:

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2