- •Введение
- •Основные свойства неопределенного интеграла
- •Замена переменной ( метод подстановки )
- •3.3. Интегралы вида
- •Интегрирование по частям
- •Основные классы интегрируемых функций
- •1.Дробно-рациональные функции
- •Утверждение 1.4
- •Способ частных значений. Умножаем тождество (*) на и приходим к равенству. Придаваяподходящие конкретные значения, получаем систему уравнений для нахождения коэффициентов разложения.
- •2. Тригонометрические функции
- •3. Некоторые иррациональные функции
- •3.1. Интегрирование рациональной функции вида
- •3.2.1. Подстановки Эйлера.
- •Оглавление введение 3 основные свойства неопределенного интеграла 3
- •3.2.1. Подстановки Эйлера 24
Способ частных значений. Умножаем тождество (*) на и приходим к равенству. Придаваяподходящие конкретные значения, получаем систему уравнений для нахождения коэффициентов разложения.
Замечание. Иногда для определения коэффициентов разложения вышеуказанные способы комбинируют..
После
разложения правильной дробно-рациональной
функции
её интегрирование сводится к
интегрированию простейших рациональных
дробей:
![]()
![]()
подстановкой
![]()
сводится к линейной комбинации интегралов
подстановкой
сводится к линейной комбинации
интегралов
и
.
Первый
из этих интегралов
( см. пример 6).
Второй
интеграл
можно вычислить с помощью следующей
рекуррентной формулы:
.
Пример
29.
.
Подинтегральная функция является правильной рациональной дробью, поэтому она представима в виде суммы простейших рациональных дробей:
.
Умножим обе части последнего равенства
на
и получим равенство
.
Принимая
и сравнивая коэффициенты при
и свободном члене, имеем:

![]()
![]()
Пример
30.
.
Подинтегральная функция – правильная рациональная дробь – представима в виде суммы простейших рациональных дробей:
![]()
Умножая
обе части на
,
имеем:
=![]()
![]()

![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Пример
31.![]()
![]()

![]()
![]()

![]()
Разложение на простейшие дроби часто требует громоздких выкладок, поэтому не следует пренебрегать возможностью упростить вычисления с помощью алгебраических преобразований, замены переменной и других известных методов.
Пример
32.![]()
![]()
![]()
![]()
![]()

Пример 33.

![]()
2. Тригонометрические функции
2.1.
Интегралы вида
где
и
-целые
числа, вычисляются с помощью искусственных
преобразований или применением формул
понижения степени. Если хотя бы одно
из чисел
или
нечетное, то данный интеграл заменой
или
приводится к интегралу от рациональной
функции (см. 3.4). Если
и
четные числа, то возможно применение
следующих формул:
![]()
![]()
Пример
34.
![]()
![]()
![]()
Пример
35.
![]()
![]()
2.2.
Интегралы вида
![]()
![]()
находятся с помощью следующих формул:
![]()
![]()
![]()
Пример
36.
![]()
2.3.
Интегралы вида
где
- рациональная функция, в общем случае
приводятся к интегралам от рациональных
функций с помощьюуниверсальной
подстановки
![]()


Замечание.
Если выполнено равенство
или
,
то
целесообразно применить подстановку
или![]()
Замечание. Если выполнено равенство
,то
целесообразно применить подстановку
![]()
![]()
.
Пример
37.


![]()
Пример
38.![]()
Пример
39.
![]()
![]()
![]()
![]()
Замечание.Иногда
удобно разделить числитель и знаменатель
на
.
Пример 40 ( см. пример 39 ):

![]()
![]()
Замечание.
Не
следует догматически применять
приведенные выше правила. Рекомендуемая
замена
приводит интеграл
к довольно сложному интегралу
,
тогда как универсальная подстановка
позволяет вычислить его легко и просто:
![]()

![]()
Этот же интеграл можно найти и другим способом:
![]()

![]()
3. Некоторые иррациональные функции
3.1. Интегрирование рациональной функции вида
Замена

приводит
к интегралу от рациональной функции
переменной![]()
Пример 41.

![]()
![]()
![]()
.
![]()

![]()
![]()

![]()
.
Замечание.
Интеграл вида
является частным случаем интеграла
![]()
Замена
приводит
к
интегралу от рациональной функции
переменной
![]()
Пример
42.
![]()
3.2.
Интегрирование рациональной функции
вида
.
