- •Неопределенный и определенный интеграл
- •Понятия неопределенного и определенного интегралов. Таблица основных интегралов
- •Определенный интеграл. Формула Ньютона-Лейбница
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Метод замены переменных
- •Сведения из теории
- •Метод подведения под знак дифференциала
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Метод подстановки
- •Интегрирование по частям
- •Сведения из теории
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Примеры решения задач
- •Интегралы от тригонометрических функций
- •Несобственные интегралы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Библиографический список
- •Задания для контрольной работы
- •Учебное издание
Примеры решения задач
Вычислить
.
◄ Рассматриваемая дробь правильная, так как степень числителя меньше степени знаменателя.
Знаменатель
дроби разложим на множители. Сначала
вынесем общий множитель x:
.
Для разложения на множители квадратного
трехчлена
надо найти его корни:
,
,
.
Поэтому
,
а
.
Теперь ищем разложение дроби на сумму простейших в виде
,
где
числа A,
B
и C
подлежат определению. Множителю x
в знаменателе соответствует простейшая
дробь
,
множителю
– дробь
,
множителю
– дробь
.
Для нахождения A, B и C приведём правую часть к общему знаменателю (он тот же, что и в левой части)
.
Две дроби с одинаковыми знаменателями равны, если их числители равны
.
Полагая в последнем равенстве x равным корням знаменателя, получаем уравнения для нахождения коэффициентов А, В и С:

Итак,
.
.
►
Вычислить
.
◄ Дробь, стоящая под знаком интеграла, правильная. Её знаменатель разлагается на линейные множители:
.
Разложение дроби в сумму простейших ищем в виде
.
Здесь
первые три слагаемых соответствуют
множителям x
(их три), а четвёртое –
множителю
.
Приводим правую часть этого равенства
к общему знаменателю, равному
,
и приравниваем числители
![]()
или
.
Для нахождения неизвестных A, B, C, D используем равенство коэффициентов при одинаковых степенях x в многочленах, стоящих справа и слева от знака равенства.

Поставляя найденные значения A, B, C, D в и интегрируя, получаем

![]()
.
►
Вычислить
.
◄ Дробь
правильная. Знаменатель разлагается в
произведение линейного и квадратичного
множителей:
.
Так как
в нуль не обращается, то на линейные
множители уже не разлагается.
Ищем разложение дроби в сумму простейших дробей в виде
.
Освободимся от знаменателя и найдём A, B и С, используя те же приёмы, что и в предыдущих примерах.
.
.
.
.
Приравняем
коэффициенты при одинаковых степенях
x
в многочленах, стоящих слева и справа
от знака равенства:
,
,
.
Отсюда
,
,
.
Таким образом,![]()
![]()
,
.
►
Вычислить
.
◄ Дробь, стоящая под знаком интеграла, неправильная, так как степень числителя больше степени знаменателя. Поэтому её надо представить в виде суммы многочлена (целой части) и правильной дроби, выполнив деление многочлена (числителя дроби) на многочлен (знаменатель дроби).

Итак,
,
.
►
Задачи для самостоятельного решения
Вычислить интегралы от рациональных дробей.
|
|
|
|
|
|
Интегралы от тригонометрических функций
Сведения из теории
Интегралы вида
,
где хотя бы одно из чисел m или n нечетное целое число
Пусть,
например,
– нечетно.
Тогда
![]()
||
замена
||
,
то есть интеграл сводится к сумме табличных интегралов от степеней.
Интегралы вида
,
гдеm
и n
четные целые числа
Если m и n четные целые положительные числа, то используются формулы понижения степени
.
Интегралы от произведений синусов и косинусов
различных аргументов
Для их вычисления используются тригонометрические формулы
.
.
.
Примеры решения задач
Вычислить
.
◄ Так
как
стоит в нечетной степени, то
![]()

.
►
Вычислить
.
◄ Используем то обстоятельство, что косинус стоит в нечётной степени.
![]()
![]()
=
![]()
=
.
►
Вычислить
.
◄ Используем вторую из формул понижения степени:

.
►
Вычислить
.
◄ Для вычисления этого интеграла от произведения синуса и косинуса в чётных степенях используем формулы понижения степени.
![]()
![]()
![]()
.
►
Вычислить
.
◄ Используем формулу .
![]()
![]()
.
►
Вычислить
.
◄ Избавляемся
от квадрата
по третьей из формул понижения степени,
а затем используем формулу :


![]()







![]()
.
►
Задачи для самостоятельного решения
Вычислить интегралы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

.
.
.
.
.
.