Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Сборник задач по математике.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

Занятие 3

Интегрирование по частям в неопределенном интеграле

Аудиторная работа

3.1. Найти неопределенные интегралы:

а) ∫(2x +3)e4x dx.

 

б) ∫

 

 

ln 4x dx.

 

 

x

в)

∫x arctg 2x dx.

 

г)

∫(x2 +1)cos(3x +1) dx.

д)

∫e−x cos 2x dx.

 

е)

∫ln2 x dx.

ж)

∫sin(ln x) dx.

 

з)

∫

ln x

dx.

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

и)

∫ arcsin x

dx .

 

к)

∫x23x dx.

 

 

 

 

1+ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫ arcsin

 

.

 

 

 

 

 

л)

x

 

м)

∫(3x +1)cos2 4x dx.

 

 

 

 

 

 

1− x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫x2 ln(1+ x) dx.

 

 

 

 

 

о)

 

п)

∫ a2 + x2 dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

3.2. Найти неопределенные интегралы:

а)

∫(x2 + 2x)cos 2x dx .

б)

∫e2x sin x dx .

в)

∫

x cos x

dx .

г)

∫arccos x dx .

 

 

 

 

 

sin2 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

∫e

x

dx .

е)

∫xsin x cos x dx .

92

Ответы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1. а)

 

 

2x +3

e

4x

 

 

 

1

e

4x

 

+C.

б)

2

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

ln 4x −

 

 

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

в)

x2

arctg2x −

 

1

 

x +

1

arctg2x + C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

4

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

x2 +1

sin(3x +1)+ 1 x cos(3x +1)−

 

 

2

sin(3x +1)+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

x(ln2 x −ln x +1)+C;

д)

 

e−x

 

 

(2sin 2x −cos x)+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е)

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

(sin ln x

 

−cosln x)+C;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

ж)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з)

−

 

 

 

 

ln x +

 

 

 

+C.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

и) 2arcsin x

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 4

 

 

 

 

 

 

 

 

+ C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ x

1− x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к)

x2 3x

 

−

 

2x32

 

+

 

 

3x

 

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 3

 

 

ln

2 3

 

 

ln3 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л) −2arcsin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 4

 

 

 

 

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

1− x

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м)

3

x2

+

x

+

3x +1

sin 8x +

 

 

3

cos8x +C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2

 

 

 

6

 

 

 

144

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н)

x3

ln(1+ x)−

x3

+

x2

−

x

 

+ln

 

x +1

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

6

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о) x x2 + a2 + a2 ln

x + x2 + a2

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. а)

 

 

1 (x2

+ 2x)sin 2x + 1 (x +1) cos 2x −

1 sin 2x + C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

2

e2x

sin x −

1 e2x cos x + C .

в)

 

 

 

x

 

 

 

x

 

+C .

 

 

 

−

 

 

 

+ln

tg

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin x

 

 

2

 

 

93

 

 

 

 

 

д) 2e

 

(

 

−1) + C .

г)

x arccos x − 1− x2 +C .

x

x

е)

1 sin 2x −

x

cos 2x +C .

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

Занятие 4

Интегрирование рациональных функций

Аудиторная работа

4.1. Записать разложение рациональной дроби на простейшие:

а)

3x − 2

.

 

б)

4x + 5

 

.

x3 − 2x2

(x2 +1)2 (x

−3)2

 

 

 

 

 

в)

x2 + 2x + 2

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

(x2 + x +1)(x − 2)2

 

 

 

 

4.2. Найти неопределенные интегралы:

а)

∫

 

 

 

x3 −1

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

4x

3

− x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

∫

 

x6

− 2x4 + 3x3 −9x2 + 4

dx .

 

 

 

 

x5 −5x3 + 4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

∫

 

 

 

 

 

x2 − x + 4

 

 

 

dx .

 

 

(x

+1)(x −2)(x

−3)

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

∫

 

 

 

 

dx

 

 

.

 

 

x(x2 +1)(x2 + 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и)

∫

6x4 −30x2 + 30

dx .

 

(x2

−1)(x + 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

г)

е)

з)

к)

∫

 

 

2x2 +

3

dx.

x

4

−5x

2

+6

 

 

 

 

 

 

∫

 

 

 

dx

 

 

.

 

x

3

+ 2x

2

+ 2x

 

 

 

 

 

∫x3 + 3 dx . x3 −8

∫x4 x+43−x1+1 dx .

∫x + 2 2 dx .x −1 x

94

Домашнее задание

4.3. Найти неопределенные интегралы

а)

∫

6x4 − 21x2

 

+ 3x + 24

dx .

(x2 + x −

2)(x +1)

 

 

 

в)

∫

x2

− 6x +8

dx .

 

 

x3 +8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

∫

 

5x dx

 

 

.

 

x4 + 3x2 − 4

 

 

 

 

 

Ответы

б)

∫

dx

.

 

 

 

 

x3 + x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

∫

 

9x −9

 

dx .

 

(x +1)(x2

− 4x

+13)

 

 

 

 

 

 

е)

∫

 

 

2x4 −3x3

− 21x2 − 26

dx .

 

(x + 3)(x2 −5x + 4)

 

 

 

 

 

4.2. а)

 

 

 

 

 

1 x +ln

 

x

 

 

 

−

 

 

7

ln

 

2x −1

 

−

9

 

 

 

ln

 

2x +1

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

9

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

 

 

 

 

 

 

 

3

− x

 

+

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

 

2

 

− x

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3

 

3 + x

2

2

 

 

 

 

2 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

x2

 

+ln

 

x

 

+

3

ln

 

x −1

 

+

1

ln

 

x +1

 

−ln

 

x −

2

 

+ln

 

x + 2

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

1 ln

 

 

 

x

 

−

1 ln

 

x2 + 2x +

2

 

−

 

 

1 arctg(x +1)

+ C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

1 ln

 

x +1

 

−2ln

 

x −2

 

+

 

5 ln

 

x −3

 

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x +

 

 

 

 

 

11 ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

е)

x +

 

x − 2

 

−

 

 

x2 + 2x + 4

 

−

 

 

 

arctg

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

3

3

 

 

 

ж) 14 ln x − 16 ln x2 +1 + 241 ln x2 + 4 +C.

з) x + 54 ln x −1 + 14 ln x +1 − 34 ln x2 +1 − arctgx + C.

C.

C.

95