2020 Экзамен / Приложение 1
.docПриложение 1
Обзор основных методов интегрирования
№ п/п |
Вид интеграла |
Метод интегрирования |
1 |
|
Подстановка |
2 |
|
Интегрирование по частям: Метод интегрирования по частям применяется, например, к интегралам вида , где – многочлен, а одна из следующих функций: , , , , , и т.д. а так же к интегралам от произведений на или . |
3 |
, |
Подстановка |
4 |
, где – правильная рациональная дробь, |
Подынтегральную дробь представляют в виде суммы простейших дробей
|
5 |
где – рациональная функция своих аргументов |
Приводится к интегралу от рациональной дроби подстановкой где – общий знаменатель дробей |
6 |
где – рациональная функция своих аргументов |
Сводится к интегралу от рациональной дроби подстановкой
|
7 |
|
Подстановкой интеграл приводится к сумме двух интегралов: |
8 |
где – рациональная функция от и |
Приводится к интегралу от рациональной дроби подстановками Эйлера:
где – корень трехчлена . |
9 |
, где – многочлен степени |
Записываем равенство где – многочлен степени . |
10 |
|
Этот интеграл приводится подстановкой к интегралу, рассмотренному выше. |
11 |
где – рациональные числа (интеграл от биномиального дифференциала) |
Интеграл от биномиального дифференциала выражается через элементарные функции только при выполнении одного из следующих условий; 1) если – целое число, 2) если – целое число, 3) если – целое число, (см. 1.6) |
12 |
|
Универсальная подстановка . Если то подстановка . Если то подстановка . Если то подстановка . |
13 |
|
Применяется подстановка . При этом . |
Приложение 2
Гиперболические функции
Во многих приложениях математического анализа встречаются комбинации показательных функций вида и . Эти комбинации рассматриваются как новые функции и обозначаются так:
.
Первую из этих функций называют гиперболическим синусом, вторую – гиперболическим косинусом. С помощью этих функций можно определить еще две функции
и :
– гиперболический тангенс,
– гиперболический котангенс.
Функции определены для всех значений . Функция определена всюду, за исключением точки . Графики гиперболических функций представлены на рис. 1, 2, 3, 4.
Рис. 1
Рис. 3 |
Рис. 2
Рис. 4 |
Из определения функций и следуют соотношения, аналогичные соотношениям между соответствующими тригонометрическими функциями:
(1)
(2)
. (3)
Действительно,
Далее, заметив, что получаем
.
Аналогично доказывается и соотношение (3).
Если в формулах (2) и (3) считать получим следующие соотношения:
(4)
. (5)
Из формулы (1) имеем
.
Подставляя поочередно и в (4) получим
.
Эти соотношения дают, так называемые, формулы понижения порядка:
(6)
. (7)
Название «гиперболические функции» объясняется тем, что функции и играют ту же роль для параметрического представления гиперболы
,
какую тригонометрические функции и – для параметрического представления окружности
.
Действительно, исключая параметр из уравнений , получим , или
(уравнение окружности).
Аналогично, уравнения являются параметрическими уравнениями гиперболы.
Действительно, возводя в квадрат эти уравнения и вычитая из первого второе, получим , отсюда , а это и есть уравнение гиперболы.
Производные гиперболических функций определяются формулами
,
которые вытекают из самого определения гиперболических функций; например, для имеем
.