- •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
|
|
|
|
Лекция 3 |
|
∙ |
|
|
|
Пусть |
|
|
|
( ) = |
|
|
|||
Интегрирование тригонометрических |
|||||||||
функций вида |
|
|
|
|
|
||||
( ) = |
|
∙ |
|
|
, где показатели степеней – |
||||
|
|
подынтегральная |
функция |
||||||
целые положительные числа. Интегрируя такие |
|||||||||||
функции, следует различать два случая. |
|
|
|
||||||||
= 2 |
|
|
|
четные, т. е. |
|
|
, |
||||
|
1. Показатели степеней |
|
|
||||||||
|
|
|
. В этом случае порядок степеней |
следует |
|||||||
|
2 |
|
= 2 |
|
|||||||
|
|
= |
1 −cos 2 |
; |
2 |
= |
1 + cos 2 |
. |
|
||
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||
понизить, применив формулы: |
|
|
|
|
|
||||||
Преобразования подынтегральной функции будет представлять собой сумму произведений и, если показатели сомножителей вновь будут четными, то операцию понижения степени следует повторить.
2. Один (оба) показатель(ля) – нечетные. Тогда сомножитель с нечетным показателем
(когда оба, неважно с каким) представляют в виде |
|||||||||
то |
|
|
|
|
|
|
|
= 2 + 1 |
|
произведения одного сомножителя и сомножителя |
|||||||||
четной степени. Так, |
если, |
например |
, |
|
, |
||||
|
|
2 +1 |
|
= |
2 |
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
Учитывая, что |
2 = ( 2 ) |
= − |
|
|
|
|
= , |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
после |
|
|
чего |
|
|
2, |
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
производят |
замену |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1 − |
|
|
|
= 1 − |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
подынтегральная |
функция |
станет |
многочленом |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
= |
2 +1 |
= |
|
2 |
|
∙ |
. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
переменной |
|
. |
Действия аналогичны, если |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Пример 3.1. |
|
|
4 2 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
= |
|
1 + cos 2 |
|
|
2 1 − |
cos 2 |
|
= |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
= |
1 |
|
(1 −cos |
2 |
2 )(1 + cos 2 |
) = |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
= |
|
1 |
1 − |
(1 |
− |
|
2 |
2 ) (1 + cos 2 |
) = |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
8 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
= |
|
1 |
|
2 |
2 |
|
+ |
1 |
|
2 |
2 |
|
cos 2 = |
|
||||||||||||||||||||||||
|
8 |
|
8 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
(1 − |
cos 4 ) |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
= |
16 |
|
|
+ |
8 |
|
|
|
2 cos 2 |
= |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
