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

Математика 3 семестр

.pdf
Скачиваний:
39
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
2.31 Mб
Скачать

 

в)

y e

tgx

 

ln 2x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

3

44.

а)

y 4x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

в)

y

2

8x

tg3x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

5

,

 

 

45.

а)

5

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y ectgx

 

sin 4x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

,

46.

а)

y 6x

 

 

 

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tgx

 

arcsin x

2

,

 

 

 

в)

y 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x

 

 

4

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

3

,

47.

а)

3

4

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y e

ctgx

 

cos6x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x 2 25

 

4 4 ,

 

48.

а)

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

y 4

cos x

arctg2x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

б)

г)

б)

г)

б)

г)

б)

г)

б)

г)

y cos

 

x

2

 

3.

 

 

 

 

y

sin 2x

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos5x

 

 

 

 

 

 

 

y arcsinln 4x.

 

 

1 4x

2

 

 

 

y

 

 

 

,

 

2

x

tgx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y sin ln5x.

 

 

 

y

 

cos3x

 

 

,

 

 

 

 

2

4

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y lnsin 6x.

y

arctg7x

,

2 9x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y sin ln 2x.

 

 

 

y

 

x3

 

e x

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

9x5

 

 

 

 

 

 

 

y lncos5x.

 

 

 

49.а)

в)

50.а)

в)

 

 

 

 

 

 

5

 

5

3x

5

 

,

y

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y e

x

3

tg7x,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x 4 23 x 1 2 ,

y 2sin x arcsin2x,

б)

г)

б)

г)

y cossin 36xx ,

y arcsinln 2x.

y3 5x3 , e x ctgx

y lncos7x.

В ЗАДАЧАХ 51-60 1). исследовать данные функции методами дифференциального исчисления и начертить их графики. 2). Для функции из пункта а) найти дополнительно наибольшее и наименьшее значения на отрезке ; .

51.

a)

y 2x3 9x2 12x 5;

= -1;

= 3;

 

б)

y

x2

1

.

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

52.а)

б)

53.а)

б)

54.а)

б)

55.a)

б)

56.а)

б)

57.а)

б)

58.а)

б)

59.а)

б)

60.а)

б)

y x

3

6x

2

9x 1,

 

 

y

x 2

.

 

 

 

 

 

 

x 1

 

 

y x3

3x2

9x 10,

yx 2 3 . x 2

y x

3

3x

2

9x 10,

 

 

 

 

 

 

 

y

x 2

8

.

 

 

 

x

3

 

 

 

 

 

 

 

 

y x

3

6x

2

9x 2,

 

 

 

 

yx2 9 . x 4

y 2x3 3x2 12x 5,

 

x

2

4

 

y

 

.

 

 

x

 

 

 

 

y 2x

3

3x

2

12x 8,

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x

1

.

 

 

 

 

 

 

= -1; =2;

=2, =4;

= -1, =2;

=0, =4;

=-2, =3;

=-3, =0;

y 2x

3

9x

2

12x 7,

= -3,

=1;

 

 

 

 

 

 

 

yx2 5 . x 2

y 2x

3

15x

2

36x 32,

=1,

=4;

 

 

 

 

 

 

 

 

yx2 5 . x 3

y 2x3 3x2 36x 20,

= -1,

=4;

y

x2

15

.

 

 

 

 

 

 

x 4

 

 

 

 

 

 

52

Решить ЗАДАЧИ 61-70 используя понятие экстремума функции.

61.Каковы должны быть размеры прямоугольника наибольшей площади, вписанного в круг радиуса 6 см?

62.Проволока длиной 40 см согнута в прямоугольник. Каковы должны быть размеры этого прямоугольника, чтобы площадь его была наибольшей?

63.Найти наибольший объем цилиндра, у которого полная поверхность равна S=24

2)

64. Найти наибольший объем конуса, образующая которого равна

l

3

(м).

64. Объем правильной треугольной

призмы равен V= 16 (м3). Какова должна

быть длина стороны основания призмы,

чтобы ее полная поверхность была наименьшей?

65.Требуется изготовить ящик с крышкой, объем которого был бы равен 72 (см3), причем стороны основания относились бы как 1:2. Каковы должны быть размеры всех сторон, чтобы полная поверхность была наименьшей?

66.Требуется изготовить полотняный шатер, имеющий форму прямого кругового

конуса

(высота

заданной вместимости

V

9

 

3). Каковы должны быть размеры конуса

2

 

 

 

 

и радиус основания), чтобы на шатер ушло наименьшее количество полотна?

67.Найти прямоугольник наибольшей площади, если сумма длин его катета и гипотенузы постоянна и равна. 4 (см).

68.Число 8 разбить на два таких слагаемых, чтобы сумма их квадратов была наименьшей.

69.Число 8 разбить на два таких слагаемых, чтобы сумма ' их кубов была наименьшей.

70.Огород прямоугольной формы огорожен изгородью, длина которой 72 м. Каковы должны быть размеры огорода, чтобы его площадь была максимальной?

В ЗАДАЧАХ 71-80 найти приближённое значение функции y =f(x), заменяя приращение функции y соответствующим дифференциалом dy.

71.y 3 3x2 8x 16 ,

72.

y

 

 

5x

2

4x 1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73.

y

5

 

x

2

 

2x 8

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74.

y

4

 

x

3

 

6x 7

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75.

y

3

2x

2

 

2x 13

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76.

y

 

 

3x

2

 

5x 2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77.

y

 

4

5x

4

 

2x 3

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78.

y

 

 

3x2 6x 5 ,

 

x=3,94

x=5,08

x= 5,84

x=4,06

x= -7,85

x= 9,08

x=1,92

x= 7,05

53

79.

80.

y

3

x

3

3x

2

8

 

 

 

 

y

4

8x

2

6x 9

 

 

 

 

 

 

,

,

x= -4,03

x= 2,88

В ЗАДАЧАХ 8190 вычислить частные производные первого и второго порядков от заданных функций.

81.

83.

z 3sin x

3

y

2

5x

3

y 7;

 

 

 

z 2e

3 x y

2

2x

2

y

2

9 y;

 

 

 

 

 

 

 

82.

84.

z x sin xy 8x

2

y

2

7x;

 

 

z 8cos xy 3x 12x

4

y;

 

 

 

 

 

 

87.

89.

85.z 3 x 2 y 2 5xy3

z 0,5ln x

3

y

2

9x

3

y

 

 

 

z 8e

x y

3

 

3xy

3

7x 3;

 

 

 

 

 

8 y;

2x;

90.

86.

z x sin xy

 

88. z x 2 y 3x 4

z 8ln x

2

y

2

6x

 

 

8x

2

y

2

7x;

 

 

y 8x 2;

2

y

3

8x 1.

В ЗАДАЧАХ 91-100 задана функция z = f (x,y). Найти градиент и

производную этой функции в заданной точке M (x0, y0) в направлении вектора составляющего угол с положительным направлением оси OX.

91.

z

1

x

2

 

1

xy

3

,

M 1, 1 ,

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z tgx x 2sin y,

 

,

 

 

 

 

;

92.

M

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

93.

z

3x

2

y

 

xy,

M (2,2),

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 2 cos x y 2x,

 

 

 

 

 

 

 

94.

M

 

,

6

,

3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

z x sin x y 1,

 

,

 

 

 

 

;

95.

M

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

6

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l,

96.

z =ln (x2+y2),

M (3,4),

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

z

x3

 

y 4

 

 

 

;

 

97.

 

 

,

M (1,-2),

4

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

 

 

 

 

 

 

 

z xtgy cos x,

 

 

 

,

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

98.

 

 

 

 

 

M

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

4

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

99.

 

 

 

 

z ln x

 

2 y xy,

M (1,1),

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100.

 

 

 

 

 

z e

x

 

,

 

 

M

(2,2),

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В ЗАДАЧАХ 101-110

найти экстремум заданной функции.

101. z x2

 

xy y2

3x 6y 2;

 

 

102. z 2x2

xy y2

3x y 1;

103.

z

3x

2

2xy y

2

2x

2y 3;

 

104.

z 2x

2

xy y

2

7x 5y 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

105.

z x

2

 

 

3xy y

2

 

2x 6y 1;

 

 

106.

 

z

3x

2

xy 6y

2

6x y 9;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107.

z x

2

3xy 2y

2

4x

6y 2;

108.

 

z

4x

2

2xy y

2

2x 4y 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

xy y

 

x 2y 8;

 

 

 

 

xy 2y

 

16x y 1;

z 0,5x

2

2

110.

z 8x

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

109.

Раздел 6. ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ

6.1 Определение неопределённого интеграла Непосредственное интегрирование

55

Определение 1. Функция F ( x ) называется первообразной для функции f ( x ), если

F´ ( x )=f ( x ) и dF ( x )= f ( x )dx.

Если функция f ( x ) имеет первообразную F ( x ), то она имеет бесчисленное множество первообразных вида F ( x )+С, где C- постоянная.

(x)dx

Знак

Определение 2. Неопределённым интегралом от функции f (x) или от выражения f называется совокупность всех её первообразных.

 

Обозначение: f x dx F x C

- знак интеграла

 

f (x)- подынтегральная функция

f (x)dxподынтегральное выражение

x- переменная величина ( аргумент функции ) F (x)- первообразная

F(x)+С –совокупность первообразных.

Отыскание неопределённого интеграла называется интегрированием функции.

Свойства дифференциалов

1.

dx

2.

dx

dcx

c d x

,

с- const

c

Например :

dx d x 10 d x 5 ...

Под непосредственным интегрированием понимается сведение подынтегрального выражения к табличному виду путём использования тождественных преобразований, таблицы и свойств неопределённых интегралов и дифференциалов.

Например: Найти

 

 

x 2

 

 

3

2

 

J

 

 

 

x

dx

 

 

 

Решение: Возведём двучлен во вторую степень и запишем каждое слагаемое в виде степени, затем, произведя почленное деление и, применив соответствующие формулы таблицы, получим:

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x

3

4x

3

4

 

 

1

 

 

2

 

dx

 

x

3

 

4x

J

dx x

 

dx 4 x

 

dx 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

1

 

3

4 ln x C

 

3x

2

2

31

12x 3 ln x 4 C

6.2Способы интегрирования

1.Подведение под знак дифференциала:

56

f ax b dx

1

f ax b d ax b

1

F ax b С

a

a

 

 

 

 

 

2. Интегрирование по частям:

 

UdV UV

VdU

 

 

 

 

 

 

Классы функций, интегрируемых по частям:

a). Pn x eax dx

 

n

x sin axdx

 

P

u P

(x)

n

 

б).

в).

Pn x cosaxdx

Pn x ln xdx;

Pn x arcsin xdx;

Pn x arctgxdx;

eax sin xdx

eax cos xdx

U ln x

U arcsin x

U arctgx

U e

 

ax

 

или

U sin x

или U= cos x

3. Разложение правильной рациональной дроби на простейшие:

 

 

 

 

 

 

P x

 

 

 

 

 

A

 

A

 

...

A

 

M x N

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

x a

 

x a

2

 

 

 

x

2

px q

 

x a

 

 

px q

 

 

 

 

 

 

x a

 

 

 

 

 

M

2

x N

2

...

 

M

 

x N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

px q

 

2

px q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Интегралы вида

R sin x; cos x dx

 

z tg

x

-универсальная подстановка;

sin x

2z

 

 

2

1 z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

2dz

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

z 2

 

 

 

 

 

Для частных случаев:

а) формулы понижения порядка:

sin2 x 1 cos2x ; 2

cos2 x 1 cos2x ; 2

;

sin

 

1 z

 

 

 

2

 

cos x

1

z

;

 

 

2

 

x cos x

1

sin 2x.

2

 

 

б) Формулы преобразования произведения тригонометрических функций в сумму:

sin cos 12 sin sin ;

57

cos cos sin sin

1

2 1

2

cos cos ;cos cos .

5. Интегралы вида

 

R tgx dx

и

 

R sin

2

x; cos

2

x dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Подстановка

z tgx;

sin

2

x

 

 

;

cos

2

x

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 z

2

 

 

 

 

 

 

1 z

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Интегрирование иррациональностей.

dx

dz

.

z

1

 

 

2

 

а)

б)

в)

 

R x;

n

ax b dx;

подстановка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax b

 

R x; n

 

dx;

подстановка

 

 

 

cx d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тригонометрические подстановки:

ax b t

n

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ax b

t

n

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cx d

 

 

 

 

 

 

R x;

 

a

2

x

2

dx;

 

x

atgt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R x;

 

 

 

 

 

 

 

 

dx;

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2

x

2

 

x

a sin t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R; x;

 

 

 

2

 

 

 

2

dx;

 

 

 

 

 

 

 

x

a

 

x a sect

 

 

 

 

 

 

 

Например:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

x cos xdx

 

 

 

решается

 

способом интегрирования по частям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

cos x

3

dx

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

решается

 

способом подведения функции под знак дифференциала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x

2

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

- решается методом подстановки x =sin t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.3 Определённый интеграл

58

Определении. Определённым интегралом по отрезку a;b от функции f (x) называется

предел интегральной суммы

n

i 1

f

 

i

x

i

 

 

, если этот предел существует и не зависит ни от

деления отрезка a;b на части, ни от выбора точек внутри каждой из частей при условии, что длина наибольшего из частичных отрезков (∆xi) стремится к нулю, т.е

b

 

 

n

 

f x dx lim

f i

xi

 

x

0

i 1

 

a

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Числа a,b называются соответственно нижним и верхним пределами интегрирования, т.е a;b-отрезок интегрирования.

Свойства определённого интеграла по a;b

 

b

a

 

 

 

 

 

 

1.

f x dx

f x dx

 

 

 

 

a

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

2.

f x dx 0

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

c

 

 

 

b

 

 

3.

f x dx

 

f x dx f x dx

 

 

a

a

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

b

b

 

 

4.

f1 x f2 x dx

f1 x dx f2

x dx

a

 

 

 

a

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

b

 

 

 

 

 

5.

cf x dx c f

x dx,

С- постоянная

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правила вычисления определённого интеграла по a;b

 

b

 

 

b

 

 

 

 

1. f x dx F (x)

F (b) F (a)

-

формула Ньютона-Лейбница, где F(x)-

 

a

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функция для f(x),

 

первообразная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F x f x

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

b

 

 

 

 

2. UdV UV b

VdU

-

интегрирование по частям.

 

a

a

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

 

b

f x dx

 

f t t dt

3.

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

, где x= (t) функция непрерывная вместе со своей

производной

 

 

 

 

 

a

 

t

 

 

t

 

 

на ;

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

Например: Найти значение определённого интеграла

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решаем методом подстановки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

Положим

ln x t

 

 

x

 

1

e

 

 

dt,

 

 

 

 

 

 

 

t

 

0

1

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

ln

2

x

 

J

 

dx

x

 

1

 

 

 

 

 

 

Тогда

e

ln

2

x

1

 

1

 

1

 

1

 

 

 

1

 

 

x

 

dx t

dt

3

t

0

 

3

1

0

3

;

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.4 Несобственные интегралы

Кнесобственным интегралам относятся:

1.Интегралы с бесконечными пределами интегрирования вида:

 

f x dx,

 

a

 

b

f x dx,

 

 

 

 

f x dx

 

 

 

2. Интегралы от разрывных функций (от неограниченных функций).

9

dx

 

 

1

Пример.

 

 

 

2) типа, т.к на отрезке -2;9 функция x

2 x - несобственный интеграл

терпит бесконечный разрыв в точке x=0.

 

 

Пример. Вычислить

 

1

dx

J

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 dx

 

 

 

1 dx

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

1

 

 

J

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

 

lim

 

 

 

 

lim 1

 

 

1

Решение

 

x

2

 

x

2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

a

a

 

 

 

 

 

 

a

 

 

a

a

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример. Вычислить

 

1 x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

0

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

,

 

 

 

Решение:

 

x

2

 

 

 

x

2

 

 

x

2

1 x

2

 

 

 

 

1

 

 

1

 

0

1

 

 

 

0

 

 

 

 

 

60