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

MI_T2TerekhovSV

.pdf
Скачиваний:
281
Добавлен:
13.04.2015
Размер:
14 Мб
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 )e−2x 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(2x−1)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)e−3x 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 )5−x 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) ∫

3x−1 −

 

 

 

 

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) ∫x−2 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)

∫

(8−3x )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

 

 

e−x

 

 

 

(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]