Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

MI_T2TerekhovSV

.pdf
Скачиваний:
280
Добавлен:
13.04.2015
Размер:
14.02 Mб
Скачать

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 8

 

 

 

 

 

 

Вычислить неопределённые интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

 

а)

(x2

2x )2

 

dx ;

б) (2 x +2 + 5tg x 4 sin x )dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Метод замены переменной интегрирования

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

sin (x

1 )

dx ;

б) x e

x 2

dx

;

 

 

в)

x arctg x2 + x

dx .

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

1 + x

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Метод интегрирования по частям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) (4x 3 )e2x dx ;

б) (5x +17 )sin (4x)dx ;

в) 7x arctg (5x )dx ;

 

г) x3 ln (3x + 2)dx ;

д) 4 x cos (7x)dx .

 

 

 

 

 

 

4.

Интегрирование квадратичных полиномов

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

5 x

 

 

dx ;

б)

 

 

 

2 + 9x

dx .

 

 

 

 

 

 

 

6x

2

 

 

 

3

+ 2x x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x + 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Метод интегрирования рациональных дробей

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

2x2 x +8

б)

 

3x3 + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

x (x + 4 )(x 2 )

(x2 +1 )2 x

 

 

 

 

 

 

6.

Интегрирование тригонометрических функций

 

 

 

 

 

 

 

а) sin2(2x 1)cos3(2x1)dx;

б) sin 4 (3 x)dx ;

в) ctg 5 x dx ;

 

 

 

г) sec4 (7x )dx ;

д)

 

 

dx

 

 

;

 

 

е) sin (9x)cos (2x)dx ;

 

sin

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

 

 

 

 

cos x dx

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +sin x + cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Интегрирование некоторых иррациональных функций

 

dx

 

 

 

 

а)

 

 

7x 5 dx ;

 

 

б) x2

25 x2 dx ;

 

 

в) 9 + x2 dx ;

г)

x5

 

.

 

 

 

 

 

 

2x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 1

 

 

8.

Разные интегралы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

г)

ж)

 

dx

 

 

;

б) 4 arccos (5x)dx ;

в)

 

cos x dx

;

sin

3

4x

2

+sin x + cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 dx

 

д)

2x

е) x2 (1 + x2 )

5

 

1 9x2

;

(x + 2 )2 (x2 +16 )dx ;

 

dx ;

7 3 8x dx ;

з) ctg 4 (7x )dx .

 

 

 

150

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 9

Вычислить неопределённые интегралы:

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

tg x +

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

 

 

 

 

cos

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Метод замены переменной интегрирования

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

dx

;

 

 

 

 

 

 

 

б) x2 e x3 dx ;

 

 

 

 

 

 

 

в)

1 2 cos

x

dx .

1

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

3. Метод интегрирования по частям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) arctg(

2x +1)dx ;

а) (2 x)e3x dx ;

 

 

 

б) x2 cos (5x)dx ;

 

 

 

 

г) ln (x2 + 4)dx ;

 

 

 

д) x ctg 2 x dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Интегрирование квадратичных полиномов

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

x + 2

 

dx ;

 

 

б)

 

 

2x +5

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

5

+ 2x 6x

2

 

 

 

 

x2 +8x 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Метод интегрирования рациональных дробей

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

4x2 +3x +1

 

 

;

б)

 

x3 +8

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 +1)(x + 2)2

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + 4x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Интегрирование тригонометрических функций

 

 

 

 

 

а) sin 4 (2x)cos3 (2x )dx ;

б) cos6 x dx ;

 

 

 

 

 

 

 

в) tg 3 (5x)dx ;

г) sec4 (3x)dx ;

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

dx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

е) sin (2x)sin (8x)dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin (7x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

 

 

 

 

dx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 +sin x + cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Интегрирование некоторых иррациональных функций

 

 

 

а) 3

dx

;

 

 

 

 

б)

x2 dx

;

в)

 

 

x2 dx

 

 

;

г)

x2 121 dx .

 

 

 

 

 

3x +1 1

 

 

 

 

 

 

 

25 x2

 

 

 

 

 

 

 

 

(49 + x2 )3

 

 

x

 

 

8. Разные интегралы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

2 7x

 

 

dx ;

 

б) ln 2 x dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) (x + 6 )5x dx ;

 

 

 

 

 

x2 8x + 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) ctg 5 x dx ;

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

4x2 1 dx ;

 

 

 

 

 

е) 6 sin x

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

4

 

 

 

 

 

ж) cos5 x dx ;

 

 

 

 

 

 

 

з)

3x1

 

 

 

 

2 +

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 (1

+ x )

x

2

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

151

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 10

Вычислить неопределённые интегралы:

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

 

5

 

 

 

 

4

 

5

 

x7

б)

 

 

а) 2e x + 4x2

 

dx ;

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

x

 

1 + x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Метод замены переменной интегрирования

а) e3x dx ;

 

 

 

 

б)

 

7x5

 

dx ;

в) arcsin7 x +8 dx .

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

x

+ 4

 

1 x2

3. Метод интегрирования по частям

а) x 2 x dx ;

б) x2 cos x dx ;

г) (x +1)2 ln (x +1)dx ;

д) e x sin (6x)dx .

4. Интегрирование квадратичных полиномов

а)

 

x +10

dx ;

б)

8x 11

dx .

4x

2

5 + 2x x2

 

4x 5

 

 

 

5. Метод интегрирования рациональных дробей

а)

 

 

5x 2

 

dx ;

б)

x5

+ x 1

dx .

x

3

+

2x

2

 

x

3

+1

 

 

 

 

+ x

 

 

 

 

6. Интегрирование тригонометрических функций

а) sin 3 (5x)cos4 (5x)dx ;

б) cos6 (8x)dx ;

г) sec3 (10x)dx ;

д)

 

dx

 

;

sin

4

 

 

(7x)

 

ж) dx ( ) .

2 + cos 4x

в) arctgx( x )dx ;

в) tg 3 x dx ;

е) sin (3x)cos (6x)dx ;

7. Интегрирование некоторых иррациональных функций

а)

dx

 

; б) x2

64 x2

dx ; в)

x2 dx

 

; г)

x2 144 dx

.

 

 

(16 + x

2 )3

x

2

 

 

 

 

 

3 x2 2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Разные интегралы

 

 

 

 

 

 

(3 + 2x

2 )2

 

 

а)

 

11x +15

 

dx ;

б) cos6 (3 5x )dx ;

 

в)

dx ;

7 2x x

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

г)

3 x 4

 

 

д)

x3 5x2 +3x

 

 

е)

2 x3 7x

 

 

 

 

3 x +1 dx ;

 

2 (x3 +1 )

dx ;

 

16 x2

dx

;

ж)

 

arcsin x dx ;

з) sin (7x)sin (3x)dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

152

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 11

Вычислить неопределённые интегралы:

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

 

 

9

 

 

sin 2

x

 

а)

7

5x

 

dx ;

б)

 

 

dx .

x

2

 

 

 

 

 

 

 

2. Метод замены переменной интегрирования

1

а)

3 x dx

;

б)

x

2

 

 

 

 

3x + 2 dx ;

в)

5 2 cos

x

dx .

2

 

5 x2

 

6 sin x

 

 

3.

Метод интегрирования по частям

 

 

 

 

в) arctg( 3x 17)dx ;

 

а) (2x + 5)e3x dx ;

 

б) (3x 4)cos (2x)dx ;

 

 

г)

ln (x 5)

 

 

dx ;

 

д) 2 x sin x dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Интегрирование квадратичных полиномов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

x +11

 

 

dx ;

 

б)

 

4 x

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 6x 2x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 6x x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Метод интегрирования рациональных дробей

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

x3 + 4x2 5x 7

 

б)

2x3 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 +9)(x 4)2

dx ;

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + 2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Интегрирование тригонометрических функций

 

 

 

 

 

 

 

 

а) sin 5 (2x)cos3 (2x )dx ;

б) cos4 (8x)dx ;

в) tg 5 x dx ;

г) cos ec4 x dx ;

 

 

 

д)

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

;

 

 

 

е) cos(7x)cos(9x)dx;

 

 

 

ж)

 

 

dx

 

.

 

 

sin

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ sin x + cos x

 

 

 

(11x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Интегрирование некоторых иррациональных функций

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

x dx ;

 

 

б)

x2 dx

;

 

в)

2x2 dx

;

г)

x2 1 dx .

 

 

 

 

 

 

x +1

 

 

 

 

(16 x2 )3

 

 

 

(4 + x2 )3

 

 

 

x

 

 

8.

Разные интегралы

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) (7 6x )cos (3x )dx ;

 

б)

 

dx ;

 

 

 

в)

 

dx

 

;

 

 

 

 

(1 x2 )3

 

 

 

cos

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3 4x)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) cos ec4 (x + 7 )dx ;

 

 

 

 

12 17 x

 

 

 

г) x2 9

x

dx ;

 

 

 

 

 

 

е)

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 8x +1

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

з)

1 7 sin x +

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

3 +

5x

2

 

 

 

 

5sin

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

153

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 12

Вычислить неопределённые интегралы:

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

а)

5 72

x dx ;

б)

3 2 ctg 2 x

dx .

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

 

2.

Метод замены переменной интегрирования

 

 

 

 

а) tg (3x + 2 )dx ;

б)

sin x

dx ;

 

в)

3x 5

dx .

 

3

 

1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x

 

 

 

3.

Метод интегрирования по частям

 

в) arctg(

3x +4)dx;

 

а) (5x 4)2 x dx ;

б) (3x 2)sin(2x)dx ;

 

г)

ln (7x 2)

dx ;

д) e4x cos (6x)dx .

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

(7x 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Интегрирование квадратичных полиномов

 

 

 

 

а)

 

 

2x 9

 

dx ;

б)

3x + 4

dx .

 

 

 

 

x

2

 

 

 

2x2 6x +1

 

 

 

 

 

 

 

+ 2x 11

 

 

 

 

 

5.

Метод интегрирования рациональных дробей

 

 

 

 

а)

 

2x3 40x 9

б)

5x 3

 

 

 

 

 

 

dx ;

(x2 +1)x

dx .

 

 

 

 

 

x (x + 4)(x 2)

 

 

 

 

6.

Интегрирование тригонометрических функций

 

 

 

а)

г)

ж)

sin 2 (9x)cos3 (9x)dx ;

sec6 x dx ;

+ dx ( ) .

4 cos 2x

б) sin 4 (7x)dx ;

в) tg 3 (5x 1)dx ;

д)

 

dx

 

;

е) sin (6x)cos (9x)dx ;

sin

3

 

(5x)

 

 

7. Интегрирование некоторых иррациональных функций

а) 3

 

x

 

dx ;

б)

16 x2 dx ;

 

в)

dx

;

г)

x2

25 dx

.

 

 

 

 

x

4

 

 

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + x2 )3

 

 

 

 

 

 

8. Разные интегралы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) ln (x2 +1 )dx ;

 

б) sin8 x cos3 x dx ;

 

в)

5 x3 +8 x

dx ;

 

 

4

 

cos (2x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16 + x

 

г)

dx ;

 

д) tg 5 (1 x )dx ;

 

 

е) x2 7 x 1 dx ;

 

2

 

 

 

 

 

sin

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

 

x

2 dx

;

 

з)

23x2

+ 4

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

(x 4 )

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+9x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

154

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 13

Вычислить неопределённые интегралы:

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

а)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

dx ;

б)

(1 + 2x)3

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

2

x cos

2

x

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Метод замены переменной интегрирования

 

 

e2x

 

 

 

а)

 

 

dx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

cos x

dx ;

 

 

в)

dx .

 

 

3x +

1

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

x

 

 

 

 

 

 

 

4 + e4x

 

3.

Метод интегрирования по частям

 

 

 

 

 

 

в) arctg(

7x +3)dx;

 

а) (x 2 )e3x dx ;

 

 

б) (2x +5)cos (7x)dx ;

 

 

г)

 

ln x

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

д) 3x cos x dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Интегрирование квадратичных полиномов

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

3x + 7

 

 

dx ;

б)

 

 

4x 3

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

14x +

 

 

12x2 x +18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Метод интегрирования рациональных дробей

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

x2 +9x 12

 

dx ;

б)

 

5x3 + 6

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

 

2

2

+

9)

 

x

3

+8x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) (x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Интегрирование тригонометрических функций

 

 

 

 

 

 

 

а) sin 6 (7x)cos5 (7x)dx ;

б) cos6 (6x)dx ;

 

 

в) ctg 3 (5x)dx ;

 

 

г) sec4 (11x)dx ;

 

 

 

 

д)

 

 

dx

 

 

 

;

 

 

е) sin (8x)sin (12x)dx ;

 

 

 

 

 

sin

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(14x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 + 5 cos x +8sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Интегрирование некоторых иррациональных функций

 

 

 

 

 

а)

 

 

2x +5

 

dx ; б) x2

36 x2 dx ;

 

 

 

в)

dx

;

г)

x2 49 dx

.

 

 

 

 

 

 

 

x

4

 

 

 

 

 

 

x 2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9 + x2 )3

 

 

 

 

 

8.

Разные интегралы

 

 

x3 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) sin (5x)sin (7x)dx ;

б)

 

dx ;

 

 

в) (7x + 3 )5x dx ;

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) 3

 

 

;

 

 

 

 

 

 

д) sin 6 (2x +3 )dx ;

 

е) 95x 7 dx ;

 

 

 

 

 

 

x + 4 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

з)

ж) 5sin x + 3cos x

;

4 7x

dx .

 

5 + 4x x2

155

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 14

Вычислить неопределённые интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

а)

 

 

cos (2x)

 

 

 

 

 

 

б)

(4 +3

 

 

 

x )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

sin

2

x cos

2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Метод замены переменной интегрирования

 

 

 

 

1 + x

 

 

а) e2x 5 dx ;

 

 

 

 

 

 

б) cos3 x sin(2x)dx ;

 

в)

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3. Метод интегрирования по частям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) (2x 11 )e5x dx ;

б) (3 x )cos (7x)dx ;

 

в) arcsin (3x)dx ;

г)

 

ln x

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

д)

x sin x

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Интегрирование квадратичных полиномов

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

3x + 2

 

 

 

 

dx ;

б)

 

 

5 3x

dx .

 

 

 

 

 

 

 

x

2

+ 24x +

25

 

7 + 6x x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Метод интегрирования рациональных дробей

 

 

 

 

 

 

 

а)

2x3 x2 7x +12

dx ;

б)

 

5x 8

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x (x 3 )(x +1)

 

 

 

x x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Интегрирование тригонометрических функций

 

 

 

 

 

 

 

а) sin 4 x cos3 x dx ;

б) sin 4 (2x + 6)dx ;

 

в) tg 5 (3x 1)dx ;

г) sec4 (5x)dx ;

д)

 

 

dx

 

 

;

 

 

 

е) cos(4x)cos(3x)dx ;

 

sin

3

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3sin x + 4 cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Интегрирование некоторых иррациональных функций

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

x3

 

dx ; б)

1 25x2 dx ;

 

 

в)

dx

;

г)

 

x2 1 dx .

 

 

 

 

3 x

2 +1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 + x2 )3

 

 

 

 

5x4

8. Разные интегралы

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x +17

а)

 

 

 

 

 

3x 25

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

;

 

 

 

 

 

 

(x2 +1)(x 1)2

dx;

 

4x2 10x +1

1 5x

 

 

 

 

 

 

г)

cos ec4 (6x )dx ;

д)

7

 

x +5 6 x5 dx ;

 

е)

(83x )cos(5x)dx;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

ln x

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

з) 16x2 1 dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

156

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 15

Вычислить неопределённые интегралы:

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

 

 

 

 

 

 

5

x

 

 

 

 

17 4 cos

3

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

5 x 1 +

 

 

 

 

dx ;

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

cos

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Метод замены переменной интегрирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

dx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

б) sin 2 x cos x dx ;

 

 

в)

3 x +16

dx .

 

x 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

25

 

 

 

3.

Метод интегрирования по частям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5x

 

 

(6x 7 )9 x dx ;

 

 

(4x 17 )sin(3x)dx ;

 

 

 

 

а)

 

б)

 

в)

arcsin

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

г)

dx ;

 

 

 

 

 

 

д) 2 x sin(4x)dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Интегрирование квадратичных полиномов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

3x 18

 

 

dx ;

б)

 

 

15 6x

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x 2x +5

 

 

 

 

x2 + 2x + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Метод интегрирования рациональных дробей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

3x5

14x3 11

dx ;

б)

 

 

3x

22

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x2 +16)(x 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Интегрирование тригонометрических функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) sin 4 x cos 2 x dx ;

б) sin 5 (2x 1)dx ;

 

 

в) tg 5 (x +1 )dx ;

 

г) sec4 (2x)dx ;

 

 

 

д)

 

 

dx

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

е) sin (8x)sin x dx ;

 

 

 

 

 

sin

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(27x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 sin(2x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Интегрирование некоторых иррациональных функций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

dx4

 

 

;

б) 1 9x2 dx ;

 

 

 

 

в)

x2 dx

;

г)

x

dx

 

.

 

 

 

 

2x 1

 

 

2x 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 + x2 )5

 

 

 

 

2 x2 169

8.

Разные интегралы

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) x arctgx dx ;

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

в) ln x dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(25 + x2 )3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) tg 5 x dx ;

 

 

 

 

 

 

д) cos3 (2x)dx ;

 

 

 

 

е)

 

 

x + 5

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4x 4x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж) e2x dx ;

 

 

 

 

 

 

 

з)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 +3cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

157

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 16

Вычислить неопределённые интегралы:

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

 

ex

 

 

 

(2

3x )2

 

 

 

 

 

 

а) e x 1 +

 

 

dx

;

б)

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

x

2

 

3x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Метод замены переменной интегрирования

 

 

 

 

 

а) ctg (2x +1)dx ;

 

б)

 

 

dx

 

 

;

в)

4 3x

dx .

 

x (1 + ln x )

 

5

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Метод интегрирования по частям

 

 

 

в) arcsin (2x )dx ;

а) (2x + 5 )4 x dx ;

 

б) x2 sin x dx ;

 

г)

ln x

dx ;

 

 

 

д) e x cos (4x )dx .

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Интегрирование квадратичных полиномов

а)

 

 

4x 7

 

dx ;

б)

12 3x

dx .

1

+ 2x 4x

2

3 + 2x x2

 

 

 

 

 

5. Метод интегрирования рациональных дробей

а)

2x3 3x2 +10

dx ;

б)

 

6x +17

 

dx .

 

x

4

2

 

(x 2 )(x 4 )

 

+16x

 

 

6. Интегрирование тригонометрических функций

а) sin 3 (2x )cos 4 (2x )dx ;

б) sin 6 (2x 9)dx ;

г) sec4

 

x

д)

 

 

dx

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

;

 

sin

3

(2x 1 )

 

 

3

 

 

 

ж) dx .

sin x + 2 cos x

в) tg 5 (3x + 4)dx ;

е) sin (5x)cos (7x)dx ;

7. Интегрирование некоторых иррациональных функций

а)

 

x3

dx ;

б)

1 16x2 dx ;

 

 

в)

 

dx

;

г)

x2 144 dx .

 

 

x 1

 

 

 

 

 

 

 

x

2 1 + x2

 

 

 

 

 

 

 

8. Разные интегралы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

1 +ln x dx ;

 

б)

 

 

2 x

 

dx ;

 

в)

dx

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

x

 

 

 

9x2 + 6x +13

 

 

 

sin (4x)

 

г)

4 x2 dx ;

 

д) sin (2x)cos (3x)dx ;

 

е)

 

2x3 +1

dx ;

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1

 

ж) x e

2x

dx ;

 

з)

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14x

 

 

+ x

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

158

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VII. Неопределённый интеграл

Вариант 17

Вычислить неопределённые интегралы:

1. Метод тождественных преобразований подынтегральной функции

 

 

3

 

 

 

5

 

 

а)

(2 + x)

dx ;

 

4tg x +

 

 

 

2

 

2

 

x

б)

sin

 

dx .

 

 

 

 

 

 

x

2.

Метод замены переменной интегрирования

 

в) 3 x7 +5x3

 

 

 

а) 35x dx ;

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

sin x

 

 

 

dx ;

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

(2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x )

 

 

 

 

 

 

 

 

8 x8

 

 

3.

Метод интегрирования по частям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) (x2 +15)3x dx ;

б) (3x 11 )cos (5x )dx ;

 

в) arctg (5x + 2 )dx ;

 

г) x ln(3 2x )dx ;

д) e5x cos x dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Интегрирование квадратичных полиномов

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

7x 5

 

dx ;

б)

 

 

 

 

 

8 3x

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x +10

 

 

 

 

4x x2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Метод интегрирования рациональных дробей

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

2x4 +11

;

 

б)

 

 

 

6x + 21

 

 

 

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4

x

2

 

x

3

5x

2

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x

 

 

 

 

 

 

 

6.

Интегрирование тригонометрических функций

 

 

 

 

 

 

 

а) sin 3 (2x )cos8 (2x )dx ;

б) cos6 (8x)dx ;

 

 

 

 

 

в) tg 5 x dx ;

 

 

 

г) sec4 (7x)dx ;

д)

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

е) sin(12x)cos(13x)dx;

 

 

sin

3

(3x

5 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 +3cos (2x )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Интегрирование некоторых иррациональных функций

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

x +1

dx ;

 

 

б) 196

x2 dx ;

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

dx

;

г)

4x2

1 dx

.

 

1

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25 + x2

 

 

 

 

 

8.

Разные интегралы

 

 

 

 

 

 

 

x2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3x + 7x4

 

 

а) sec4 x dx ;

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx ;

 

в)

dx ;

 

 

 

 

 

(x

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1) (x 2)

 

 

 

 

 

x

 

 

 

г)

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

;

 

д) sin 2 x cos2 x dx ;

 

 

е) x2 cos x dx ;

 

 

 

 

x

2

x2 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж) 3

x +1

 

 

dx ;

 

 

 

з)

arctg x + x

 

dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x +1

 

 

 

 

 

1 + x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

159

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]