
- •Науково-методичне видання
- •Рекомендовано науково-методичною радою
- •Вінницького національного аграрного університету
- •Протокол№___від «___»_____________ 2011 р.
- •Лінійна алгебра
- •1.2 Системи лінійних рівнянь та методи їх розв’язків.
- •Розділ 2 Аналітична геометрія
- •2.1. Вектори, типи добутків векторів та методи їх розв’язування.
- •2.2 Пряма на площині
- •2.3. Пряма та площина у просторі
- •Розділ 3 Математичний аналіз
- •I Метод заміни змінної в неозначеному інтегралі.
- •V. Інтегрування тригонометричних функцій.
- •3.5 Означений інтеграл. Формула Ньютона-Лейбніца.
- •I Метод заміни змінної в неозначеному інтегралі.
- •V. Інтегрування тригонометричних функцій.
- •3.5 Означений інтеграл. Формула Ньютона-Лейбніца.
- •Завдання 5
- •Завдання 6
- •Завдання 7
- •Завдання 8
- •Завдання 9
- •Завдання 10
- •Завдання 11
- •Завдання 12
I Метод заміни змінної в неозначеному інтегралі.
Якщо
обчислюється
,
при цьому
,
тоді для спрощення при знаходженні
відповіді такого інтеграла зручно
ввести нову зміннуt=U(x),
тоді
В
новій змінній t
наш
інтеграл прийме
вигляд
.
Наприклад,.
ІІ. Метод інтегрування частинами.
Основна
формула цього метода
,
U=U(x),
V=V(x)
Даний метод стандартно використовується,
якщо під знаком інтеграла є добуток
степеневої функції на тригонометричну
чи показникову, присутність під інтегралом
логарифмічної або будь-якої оберненої
тригонометричної функції, добуток
позикової функції на тригонометричну.
Також цей метод доцільний в деяких
окремих випадках. За функцію U(x)
звичайно приймають степеневу функцію
(при диференціюванні степінь х
понижується),
логарифмічну чи обернену тригонометричну
(оскільки для цих функцій відносно легко
знаходяться похідні згідно відповідної
таблиці). В ряді випадків даний метод
застосовують послідовно декілька разів.
Приклад2.
Корисним є обчислення інтеграла
Звідки
.
Аналогічно
.
Два останні інтеграли самі по собі є корисними, наприклад, в геометричних додатках означеного інтеграла. З іншого боку цими формулами можливо користуватись як уже готовими.
Наприклад,
.
ІІІ Метод інтегрування дробово-раціональних функцій.
Розглядається
обчислення інтегралів вигляду,
де
,
-
многочлени відповідно зі степенемm
і n
змінної х.
нагадаємо, що степінь многочлена
встановлюється найбільшим показником
степені х
цього виразу. Якщо m<n,
тоді дріб правильний, і його необхідно
шляхом ділення многочлена чисельника
на знаменник звести до суми многочлена
результата ділення плюс уже правильний
раціональний дріб. Згідно основної
теореми алгебри многочлен
завжди можливо записати у вигляді
добутку лінійних на х
множників
типу
,
де
k- кратність
множника
,
на квадратні тричлени типу
з
від’ємним дискримінантом, тобто
<0.
Згідно цього
,
де
деякі неозначені константи, для знаходження яких складають і розв’язують деяку алгебраїчну систему шляхом прирівнювання на основі рівності чисельників від коефіцієнтів при відповідно однакових степенях х. отримані після цього доданки інтегруються за допомогою інших методів інтегрування.
Приклад 3
.
Оскільки m=4,
n=3-дріб
під інтегралом неправильний. Тому
,
тоді
.
Для обчислення
розглянемо дріб
на суму простіших дробів:
,
звідки
Отже,
=
.
Знайдемо
первісну
;
,тоді
.
Тоді
первісна
може бути записана
.
Остаточно відповідь початкового
інтеграла
буде
.
ІV. Інтегрування ірраціональних функцій.
Якщо
обчислюється
,
тоді корисним є скористатись підстановкою
виду
,
деk
–
спільний знаменник дробів
.
V. Інтегрування тригонометричних функцій.
1.
Розглядаються інтеграли вигляду
А)Якщо
,
тоді
Б)Якщо
,
тоді
В)Якщо
,
тоді
Г)Якщо
R-
довільна функція тоді застосовують
універсальну тригонометричну підстановку
,
звідки
.
2.Розглядаються
інтеграли
.
А)Якщо
>0
,тоді
Б)Одне
із чисел m
чи
n-непарне,
наприклад,
,тоді
тобто
спрощує підінтегральний вираз.
В) Перетворення добутку тригонометричних функцій в суму згідно відомих співвідношень:
;
;
.
Приклад 4.
,функція
під інтегралом непарна по sinx,
тоді
,
отже
=
.
Завдання 9
Знайти неозначені інтеграли.
Варіанти завдань для самостійного виконання
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
,
21.
.
.
22.
.
23.
.
24.
.
.
25.
.
26.
.
27.
.
28.
.
29.
.
30.
.