- •В. Г. Шершнев математический анализ
- •Часть 2. Интегральное исчисление
- •Оглавление
- •Календарно-тематический план Распределение часов по темам и видам работ
- •Глава 4. Неопределенный интеграл
- •4.1. Определение неопределенного интеграла
- •4.3.2. Метод замены переменной
- •4.2. Свойства неопределенного интеграла
- •4.3. Методы интегрирования
- •4.3.1. Метод непосредственного интегрирования
- •4.3.3. Интегрирование функций, содержащих квадратный трехчлен
- •4.3.4. Метод интегрирования по частям неопределенных интегралов
- •4.3.5. Интегрирование дробно-рациональных функций
- •4.3.6. Об интегрировании простых дробей
- •4.3.7. Интегрирование иррациональных функций
- •4.3.8. Интегрирование тригонометрических функций
- •4.3.9. Интегрирование иррациональных функций с помощью тригонометрических подстановок
- •4.4. Об интегрировании в конечном виде
Календарно-тематический план Распределение часов по темам и видам работ
|
Наименование разделов и тем |
Всего |
Аудиторные часы |
Самостоят. Работа |
Форма контр. | |
|
Лекци |
Семин. | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Раздел 4. Интегралы | |||||
|
Тема 13. Неопределённый интеграл.Методы интегрирования |
7 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Тема 14. Нахождения неопределённых интегралов |
20 |
4 |
8 |
8 |
Контр. рабта |
|
Тема 15. Определённый интеграл. Несобственные интегралы |
16 |
4 |
6 |
6 |
|
|
Тема 16. Геометрические приложения определённого интеграла. Приближённое вычисление определённого интеграла |
14 |
4 |
4 |
6 |
Контр.рабта |
|
Тема 17. Кратные интегралы |
6 |
1 |
2 |
3 |
|
|
Раздел 5. Дифференциальные уравнения | |||||
|
Тема 18. Дифференциальные уравнения первого порядка |
5 |
1 |
2 |
2 |
|
|
Тема 19. Линейные дифференциальные уравнения первого порядка. Уравнение Бернулли |
10 |
2 |
4 |
4 |
|
|
Тема 20. Дифференциальные уравнения высших порядков |
7 |
1 |
2 |
4 |
|
|
Тема 21. Линейные дифференциальные уравненияn-го порядка |
6 |
2 |
2 |
2 |
Контр. рабта |
|
Раздел 6. Ряды | |||||
|
Тема 22. Понятие числового ряда и его сходимости. Свойства сходящихся рядов |
4 |
2 |
- |
2 |
|
|
Тема 23. Достаточные признаки сходимости знакоположительных рядов |
12 |
4 |
4 |
4 |
|
|
Тема 24. Знакопеременные ряды. Абсолютная и условная сходимость ряда. Степенные ряды |
10 |
2 |
4 |
4 |
|
|
Тема 25. Разложение функций в степенной ряд |
8 |
2 |
2 |
4 |
|
|
Тема 26. Применение рядов для приближённых вычислений |
10 |
4 |
2 |
4 |
Контр. рабта |
|
Итого |
126 |
28 |
44 |
54 |
|
|
За учебный год всего |
252 |
56 |
88 |
108 |
Экзам. |
Глава 4. Неопределенный интеграл
4.1. Определение неопределенного интеграла
Неопределенный интеграл является одним из основных понятий раздела высшей математики, называемого интегральным исчислением. Интегральное исчисление занимается методами решения задач, связанных с нахождением функции по ее производной. Неопределенный интеграл определяется через понятие первообразной функции.
Функция
называетсяпервообразной
для функции
на интервале
,
если для любогох,
принадлежащего
![]()
.
Например,
не трудно видеть, что для функции
первообразной является функция
,
так как
.
Найдем
производные от функций
и
.
.
.
Функция
имеет две первообразные функции. Найдем
разность этих функций
.
Следовательно, эти первообразные функции отличаются друг от друга на постоянную величину.
Теорема 4.1 о существовании первообразной функции. Для любой непрерывной функции существует бесконечное множество первообразных функций, отличающихся друг от друга на постоянную величину.
Д
о к а з а т е л ь с т в о. 1. Покажем, что для
функции
существует первообразная функция
,
являющаяся площадью криволинейной
трапеции с переменной граничной прямой
(рис. 56).

Рис.56
Пусть
правая граничная прямая изменяет
положение от х
до
.
На этом отрезке
непрерывная функция
достигает своего наибольшегоМ
и наименьшего m
значений
,
.
Очевидно,
значение площади элементарной
криволинейной трапеции
на отрезке
удовлетворяет неравенству
.
Поделим это неравенство на
,
получим
.
При
наибольшее и наименьшее значения функции
на этом отрезке стремятся к одной и той
же величине
,
.
По
теореме о промежуточной функции
,
т. е.
является первообразной для функции
.
2. Покажем, что для данной функции существует бесконечное множество первообразных функций. Действительно, если к данной функции прибавить любую постоянную величину, то ее производная не изменится
,
.
3.
Покажем также, что любые две первообразные
функции отличаются друг от друга на
постоянную величину. Пусть
и
первообразные функции для
.
Тогда
и
.
Найдем их разность, получим
.
Если производная функции равна нулю,
то функция является постоянной.
Следовательно,
,
где
,
и
.
Определение
неопределенного интеграла.
Неопределенным
интегралом для непрерывной функции
называется выражение
,
объединяющее множество всех первообразных
функций, т. е.
,
где
,
.
Геометрически неопределенный интеграл представляет бесконечное множество интегральных кривых, которые являются «параллельными» между собой.
