 
        
        Методичка 1807
.pdf1
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Запорізький національний технічний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ
до контрольної роботи з дисципліни “Вища математика” для студентів економічних спеціальностей заочної форми навчання
Частина 2
2006
2
Методичні вказівки та індивідуальні завдання до контрольної роботи з дисципліни “Вища математика” для студентів економічних спеціальностей заочної форми навчання. Частина 2. / Укл.: Н.О. Нечіпоренко, М.О. Щолокова, О.А. Тиха - Запоріжжя: ЗНТУ,
2006. – 42 с.
Укладачі: Н.О. Нечіпоренко, доцент М.О. Щолокова, старший викладач О.А. Тиха, асистент
Рецензент: Мастиновський Ю.В., доцент
Експерт: Прушківський В.Г., доцент
Відповідальний за випуск: Мастиновський Ю.В., доцент
Затверджено на засіданні кафедри "Прикладної математики"
Протокол № _10_
від "_14_" __06__ 2006р.
3
ЗМІСТ
С.
РОЗВ’ЯЗОК ТИПОВОГО ВАРІАНТУ………………………4
ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ…………………………......25
ЛІТЕРАТУРА……………..……………………....................42
 
4
РОЗВ'ЯЗОК ТИПОВОГО ВАРІАНТУ
Основні правила інтегрування
1)Якщо F'(x) = f (x), то∫ f (x)dx = F (x) + C,
2)∫аf (x)dx = a∫ f (x)dx , де а – постійна величина;
3)∫[f1 (x) ± f2 (x)]dx = ∫ f1 (x)dx ± ∫ f2 (x)dx .
Таблиця основних інтегралів
| 1. | ∫ xn dx = | 
 | 
 | xn+1 | 
 | + C . | |||||||
| 
 | 
 | n + 1 | |||||||||||
| 
 | 
 | dx | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 2. | ∫ | = ln | 
 | x | 
 | + C . | |||||||
| 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | |||||||||||||
| 
 | 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 3. | ∫ a x dx = | a x | + C, (a > 0, a ≠ 1). | ||||||||||
| ln a | |||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
4.∫ex dx = ex + C.
5.∫sin xdx = − cos x + C.
6.∫cos xdx = sin x + C.
| 7. | ∫ | 
 | dx | 
 | 
 | = tgx + C. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| cos | 2 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 8. | ∫ | 
 | dx | 
 | 
 | = −ctgx + C. | |||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||
| sin | 2 | x | |||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 9. | ∫ | 
 | 
 | dx | 
 | 
 | = | 1 | ln | 
 | 
 | x + a | 
 | + C. | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||
| a | 2 | − x | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | x − a | |||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2a | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 10. | ∫ | 
 | 
 | dx | 
 | 
 | = | 1 | arctg | x | + C,(a ≠ 0). | ||||||||||
| a | 2 | + x | 2 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | a | 
 | a | ||||||||||||
| 11. | ∫ | 
 | 
 | 
 | dx | 
 | 
 | = arcsin x + C, x < a . | |||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | a 2 − x 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | a | ||||||||||
 
5
| 12. | ∫ | x | 2 dx | 
 | 2 = ln x + | x2 ± a2 + C. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | ± a | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 13. | ∫ shxdx = chx + C. | 14. | ∫chxdx = shx + C. | |||||||||||
| 14. | ∫ | dx | 
 | 
 | = thx + C. | 16. | ∫ | dx | 
 | = −cthx + C. | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| ch | 2 | x | sh | 2 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | x | ||||||
ЗАВДАННЯ 1.
а) Знаходження невизначеного інтеграла шляхом зведення його до табличного називається безпосереднім інтегруванням.
Приклад 1
∫(5x3 +3x2 +4)dx = 5∫ x3dx+3∫ x2dx+4∫dx= 5 x4 +3 x3 +4x +C =
4 3
=5 x4 + x3 +4x +C. 4
Приклад 2
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1+ | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1− | 1 | 
 | 
 | 
 | 
| ∫ 3x + 1dx = ∫ 3 | x dx + ∫ 3dx = ∫ x 6 dx + ∫ x− | 3 dx = | 
 | x | 6 | 
 | 
 | + | 
 | x | 3 | + C = | |||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | x | 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 + | 1 | 
 | 
 | 1 − | 1 | 
 | 
 | |||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 6 | 
 | 
 | 3 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 7 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 6x 6 | 
 | 3 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| = | 
 | + | x | 3 + C. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 7 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| Приклад 3 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| ∫ | 
 | 
 | cos 2x | 
 | 
 | dx = ∫ | cos2 x − sin2 x | ∫ | cos2 x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | dx = | 
 | dx − | |||||||||||||||||||||||||||||||
| sin2 xsin2 x | cos2 xsin2 x | cos2 xsin2 x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | sin2 x | 
 | 
 | 
 | dx | dx | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| − ∫ | 
 | dx = ∫ | 
 | − ∫ | 
 | 
 | = −ctgx − tgx + C. | 
 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| cos2 xsin2 x | sin2 x | cos2 x | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 
6
б) Заміна змінної в невизначеному інтегралі виконується за допомогою підстановки двох видів:
1) x = ϕ (t) , де ϕ (t) - монотонна, безперервно диференційована
функція нової змінної t. Формула заміни змінної в цьому випадку:
∫f (x)dx = ∫ f [ϕ (t)] ϕ ′(t)dt .
2)u = ψ (t) , де u - нова змінна. Формула заміни змінної при цій підстановці:
∫f [ψ (t)] ψ ′(t)dt = ∫ f (u)du .
Такий варіант заміни змінної часто називають підведенням під знак диференціала. Користуючись цим правилом, можна поширити таблицю основних інтегралів:
| 15. | ∫tgx dx = ∫ | sin x | dx = −∫ | d(cos x) | = − ln | 
 | cos x | 
 | + C. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | cos x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | cos x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| 16. | ∫ctgx dx = ∫ | cos x | 
 | dx = −∫ | d(sin x) | = ln | 
 | sin x | 
 | + C. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | sin x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | sin x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||
| 
 | Приклад 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | − x 2 ) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| 
 | ∫ | 
 | 
 | xdx | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | = − | 1 | 
 | ∫ | d (a 2 | 
 | = − | 1 | ∫ (a | 2 | − x | 2 | 
 | − | 1 | 
 | 
 | 2 | − x | 2 | ) = | ||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ) | 2 d (a | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | a | 2 | 
 | − | x | 2 | 
 | 
 | 2 | 
 | a | 2 | 
 | − x | 2 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1− | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | = − | 1 | (a 2 − x 2 | ) 2 | + C = − a 2 − x 2 + C . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 − | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | Приклад 5 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | ∫ | 
 | 
 | xdx | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | = | 1 | 
 | 
 | ∫ | 
 | d ( x 2 | + | a ) | = | 1 | ∫ | 
 | 2 | + a ) | − | 1 | 
 | 
 | 
 | 2 | + a ) = | |||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ( x | 2 d ( x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | x | 
 | 
 | 2 | + | a | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | x | 2 | 
 | + | a | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | − | 1 | + 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | = | 1 | ( x 2 | + | a ) 2 | 
 | 
 | + C = − x 2 + a + C . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | − | 
 | + 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
Цими інтегралами можна користуватися як табличними.
 
7
Приклад 6
| Знайти | 
 | ∫ x | 
 | 
 | 
 | dx | . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 2x − 9 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| Нехай | 
 | 2x − 9 = u2 , тоді | 
 | 
 | 
 | x = | u 2 + 9 | , | dx = u du. | ||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||
| Маємо | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| ∫ | dx | = ∫ | 
 | 
 | 
 | udu | 
 | 
 | = | 2 ∫ | 
 | du | = 2 | 1 | 
 | u | + C = | ||||||
| 
 | 2 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | arctg | |||||||||||
| 
 | x 2 x − 9 | 
 | 
 | u + 9 | u | 
 | 
 | u + | 9 | 
 | 3 | 
 | 3 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| = 2 arctg | 2 x − 9 + C . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 3 | 
 | 3 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Приклад 7 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Знайти | 
 | ∫ | sin 2xdx . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 3 − cos4 x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| Нехай cos2 x = t , тоді | dt = −2 cos xsin xdx, | dt = − sin 2xdx. . | |||||||||||||||||||||
| Маємо | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| ∫ | sin 2xdx | = −∫ | 
 | dt | 
 | 
 | = − arcsin | t | + C = C − arcsin cos2 x. | ||||||||||||||
| 
 | 3 − cos4 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3 − t 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3 | ||||
| Приклад 8 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Знайти | 
 | ∫ | 
 | x4 dx | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | x10 | − 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| Тому що x4 | є похідною | 
 | 1 | x5 , то замінивши x5 | на t, отримаємо: | ||||||||||||||||||
| 
 | 5 | ||||||||||||||||||||||
| 
 | x 4 dx | 
 | 
 | 1 | dt | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | dt | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| ∫ | x10 − 2 = ∫ t52 − 2 = | 5 ∫ | t 2 − ( 2 )2 | = | 5 ln t + t 2 − 2 + C = | ||||||||||||||||||
= 1 ln x 5 +  x10 − 2 + C.
 x10 − 2 + C.
5
 
8
в) Інтегрування по частинам.
Якщо u(x) та v(x) диференційовані функції, то правдива наступна формула інтегрування по частинам
∫udv = u v − ∫vdu.
Цією формулою можна користуватися неодноразово. Треба вказати 4 основні випадки, коли використовується метод інтегрування по частинам.
1)Інтеграли виду ∫ Pn (x)ex dx .
Тому що при диференційовані показник ступеня многочлена
| Pn (x) | зменшується, то підінтегральні вирази треба розподілити | |||
| так: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | Pn (x) = u, exdx = dv. | 
 | |
| Тоді | du = Pn′(x)dx | та v = ∫ex dx = ex . | ||
| З формули | ∫udv = u v − ∫vdu | маємо: | ||
| 
 | 
 | ∫ Pn (x)ex dx = Pn (x)ex − ∫ Pn′(x)ex dx. | ||
До інтегралу справа знову використовуємо формулу інтегрування по частинам. Так треба робити доки при
ex множник залишиться постійнім.
| Приклад 9 | 
 | |
| Знайти | ∫ x2 ex dx, | 
 | 
| Нехай | u = x2 та dv = ex dx , | тоді du = 2xdx та v = ex . | 
Зформули інтегрування по частинам маємо:
∫x2 e2 dx = x2 ex − ∫2xex dx.
Для інтегралу ∫2xex dx знову застосуємо формулу: u = x, dv = ex dx du = dx, v = ex ,
∫ x2 ex dx = x2 ex − 2(xex − ∫ex dx) = x2 ex − 2xex + 2ex + C.
 
9
2) Для інтегралів виду: ∫ Pn (x)sin xdx та ∫ Pn (x) cos xdx
діємо аналогічно, як і в випадку 1).
Приклад 10
| Знайти | ∫ x cos xdx. | 
| Нехай | u = x та dv = cos xdx , тоді du = dx та v = sin x . | 
∫ x cos xdx = x sin x − ∫sin xdx = x sin x + cos x + C.
3)Інтеграли виду: ∫ Pn (x) ln xdx .
В цьому випадку логарифмічну функцію слід прийняти за u, тому що після диференціації вона спроститься:
| u = ln x, | dv = Pn (x)dx, | ||
| du = | dx | , | v = ∫ Pn (x)dx . | 
| 
 | |||
| 
 | x | 
 | |
∫Pn (x) ln xdx = ln x ∫ Pn (x)dx − ∫ 1 ∫ Pn (x)dx dx + C.
x
| Приклад 11 | 
 | 
 | 
 | |||
| Знайти | ∫ x ln xdx. | 
 | 
 | 
 | ||
| Нехай | u = ln x , dv = xdx, du = | dx | , | v = | x2 | . | 
| 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | x | 2 | 
 | ||
Зробив інтегрування по частинам, знайдемо:
| ∫ x ln xdx = | x2 | ln x − ∫ | x2 | 
 | dx | = | x2 | ln x − ∫ | x | dx = | x2 | ln x − | x2 | + C. | 
| 
 | 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 2 | 2 | 
 | 2 | 2 | 2 | 4 | 
 | |||||||
10
| 4) Для інтегралів виду: | ∫ Pn (x) arcsin xdx , | 
 | ∫ Pn (x) arccos xdx , | ||||||||||||||||||
| ∫ Pn (x)arctgxdx , | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| ∫ Pn (x)arcctgxdx , діємо | аналогічно, | як і в | |||||||||||||||||||
| випадку 3). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Приклад 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Знайти | ∫ xarctgxdx. . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| Нехай | u = arctgx , | dv = dx , | тоді du = | 
 | dx | , v = x . | |||||||||||||||
| 
 | + x2 | ||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| ∫arctgxdx = x arctgx − ∫ | x | 
 | dx = xarctgx − | 1 | ln | 
 | 1+ x2 | 
 | 
 | + C. | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||
| 1+ x | 2 | 
 | |||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
ЗАВДАННЯ 2.
Знайти об’єм продукції, випущеної за 5 років, якщо функція
| Кобба - Дугласа має вид g(t) = (1 + 2t)e4t . | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||
| Розв’язок | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| Об’єм продукції за T років складає: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | T | 
 | 
 | 
 | 5 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | u = 1 + 2t; du = 2dt | 
 | 
 | ||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||
| Q = ∫ g (t)dt = ∫ (1 + 2t)e4t dt = | 
 | dv = e | 4t | dt; v = | 1 | e | 4t | 
 | = | |||||||||||||||||||||
| 0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 4 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| = 1 + 2t e4t | 0 | − 1 | 5 | 
 | 
 | 11 e | 20 − 1 − | 1 e 4 t | 0 = | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||
| ∫ e4t dt = | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 0 | 
 | 
 | 4 | 
 | 4 | 
 | 
 | 8 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||
| = | 11 | e 20 − | 1 | − | 1 | e 20 + | 1 | = | 21 | e20 − | 1 | = | 1 | (21e20 − 1). | ||||||||||||||||
| 4 | 
 | 
 | 4 | 
 | 8 | 
 | 8 | 
 | 8 | 
 | 8 | 
 | 
 | 8 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
