- •НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
- •Лекция 1
- •Определение неопределенного интеграла
- •Свойства неопределенного интеграла
- •Теорема об инвариантности формул интегрирования
- •Основная таблица интегралов
- •Лекция 2
- •Интегрирование методом замены переменной (метод подстановки)
- •Метод интегрирования по частям
- •Лекция 3
- •Универсальная тригонометрическая подстановка
- •Лекция 4
- •Интегрирование дробно-рациональных функций
- •Разложение рациональных дробей на простые
- •Лекция 5
- •Интегрирование некоторых иррациональных функций
- •ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
- •Лекция 6
- •Задача о вычислении площади криволинейной трапеции
- •Теорема существования определенного интеграла
- •Свойства определенного интеграла
- •Теорема о производной определенного интеграла по переменному верхнему пределу
- •Лекция 7
- •Формула Ньютона-Лейбница
- •Правило замены переменной в определенном интеграле
- •Лекция 8
- •Определенный интеграл в полярной системе координат
- •Определение полярной системы координат
- •Геометрические приложения определенного интеграла
- •Вычисление объёма тел вращения
- •Лекция 9
- •Несобственные интегралы
Замечание 2. Если числитель
подынтегральной функции является производной |
||||||||||||||
то |
|
то |
|
|
|
|
|
|
|
′ |
( ) = ( ) |
|||
знаменателя, |
|
|
первообразная |
|
является |
|||||||||
логарифмом знаменателя, т. е. если |
|
|
, |
|||||||||||
|
|
( ) |
= | ( )| + . |
|
|
|
||||||||
Пример 2.3. |
( ) |
|
|
|
||||||||||
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
= |
5 + . |
|
|
|||||||
Пример 2.4. |
5 |
|
5 |
|
( 2 ) |
|
||||||||
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|||||||
|
2 |
|
= − |
2 |
|
|
2 |
|
= |
|||||
|
|
1 |
| 2 | + . |
|
|
|
||||||||
|
|
= − |
2 |
|
|
|
||||||||
Метод интегрирования по частям
Метод основан на формуле вычисления
дифференциала= ( ), = ( произведения): ( ∙ ) = двух∙ +функций∙ ,
19
|
|
∙ = ( |
∙ ) − ∙ |
|
|
|
|
|
|
. |
|
Интегрируя обе части |
последнего |
равенства, |
|||
или |
|
∙ = ( ∙ ) − ∙ |
|||
получим |
|
|
|
|
|
|
∙ = ∙ |
− ∙ . |
(2.1) |
||
|
Формула (2.1) |
носит название |
формулы |
||
интегрирования по частям. Интегрирование по
частям |
|
состоит |
∙ |
в том, что подынтегральное |
|||||||||||
такую функцию, |
|
представляется |
|
в |
( ) |
||||||||||
выражение |
|
|
|
|
|
виде |
|||||||||
произведения ( ) |
, выбирая в качестве |
|
|
||||||||||||
интеграл |
|
|
|
дифференциал которой упрощает |
|||||||||||
интеграл правой части (2.1). Аналогично – |
|||||||||||||||
выражение |
|
интегрированием также упрощает |
|||||||||||||
|
|
правой части. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Во |
всяком |
|
случае, если |
подынтегральное |
|||||||||||
|
, то за ( ) |
принимают |
|
|
|
|
, |
и |
|||||||
многочлена |
|
|
|
на функции вида |
|
|
|
, |
|||||||
выражение |
|
|
|
является |
|
произведением |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
многочлен |
|
|
( ) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
применяют формулу до тех пор, пока производная от многочлена не станет константой.
20
Пример 2.5. |
( 2 |
−3) ∙ 2 |
= |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
= |
|
|
|
= 2 |
−3 ; |
|
|
|
= 2 |
= |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
= |
2 |
; |
= |
1 |
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
= ( |
2 |
|
−3) |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
∙ |
2 |
2 |
|
− |
2 |
|
2 |
∙2 |
= |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
; |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
= = 2 |
|
; |
|
= − |
1 |
|
2 = |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
= |
12 |
( 2 − |
3) ∙ 2 |
– |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
− |
− |
2 |
|
∙ |
2 |
+ |
2 |
|
2 |
= |
|
|
|||||||||||||||||
= |
|
( |
2 |
−3) 2 |
+ |
|
|
2 |
− |
1 |
2 + . |
|||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|||||||||||||||||||||||||
одну |
|
|
|
из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Если подынтегральное выражение включает |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трансцендентных |
функций |
|
|
, |
|||||||||||||||||||
|
, |
|
|
, |
|
|
, то их надо |
|
|
|
|
|
принимать за , так как производные от них более |
|||||||||||||||||||||
простые функции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Пример 2.6. |
|
2 ∙ |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
= |
; |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
= |
|
|
|
|
1 + 2 |
|
2 |
= |
|||||||||||||
= 2 |
; |
|
= 2 |
2 |
= |
||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||
= ∙ |
2 |
− |
|
2 |
|
|
|
= |
|||||||||||||
|
1 + 2 |
|
|
||||||||||||||||||
= |
2 |
− |
|
|
1 + 2 |
|
− 1 |
|
= |
||||||||||||
|
|
|
1 + 2 |
|
|
||||||||||||||||
= |
2 |
− + |
|
|
|
|
|
= |
|||||||||||||
|
|
|
1 + |
2 |
|
||||||||||||||||
= 2 |
− + + . |
||||||||||||||||||||
22
Во всяком случае, признаком применения формулы интегрирования по частям может служить различная классификация функций, входящих в подынтегральную функцию. Например: многочлен и показательная функция; многочлен и трансцендентная функция.
23
