- •Раздзел 4. Інтэгральнае злічэнне. §4.1. Азначэнне і ўласцівасці нявызначанага інтэграла.
- •1° Азначэнне нявызначанага інтэграла.
- •Тэарэма 1 (пра агульны выгляд першаіснай). Няхай функцыя ёсць першаісная для на х. Функцыя ёсць таксама першаісная для , калі і толькі калі .
- •2° Уласцівасці нявызначанага інтэграла.
- •§4.2. Асноўныя метады інтэгравання.
- •1º. Метад падстановы.
- •Тэарэма 1. Калі функцыя мае першаісную на прамежку т, а функцыя ёсць дыферэнцавальная на х, прычым , то
- •2º. Метад інтэгравання часткамі.
- •1º. Інтэграванне дробава-лінейнай ірацыянальнасці.
- •2º. Інтэграванне біномнага дыферэнцыяла.
- •3º. Інтэграванне рацыянальна-трыганаметрычных функцый.
- •4º. Інтэграванне квадратовых ірацыянальнасцяў.
- •§4.4. Метад рацыяналізацыі.
- •§4.5. Азначэнне і ўмовы існавання вызначанага інтэграла.
- •Прыклад 1. Вылічыць
- •Прыклад 2. Вылічыць паводле азначэння .
- •Заўвага. Абмежаванасць ёсць недастатковая ўмова для інтэгравальнасці функцыі.
- •Крытэр інтэгравальнасці. Для таго каб функцыя , вызначаная і абмежаваная на адрэзку , была інтэгравальнаю на гэтым адрэзку, неабходна і дастаткова, каб гэтая функцыя адпавядала ўмове
- •§4.6. Класы інтэгравальных функцый.
- •Тэарэма 1 (Інтэгравальнасць непарыўнай функцыі). Непарыўная на адрэзку функцыя ёсць інтэгравальная на гэтым адрэзку.
- •§4.8. Ацэнкі інтэгралаў.
- •Вынік 2 (Тэарэма пра пасярэдняе значэнне непарыўнай функцыі). Калі функцыя ёсць непарыўная, то існуе лік такі, што
- •1º. Формула Ньютана-Ляйбніца.
- •2º. Замена зменнай .
- •3º. Інтэграванне часткамі.
- •4º. Інтэграванне цотнай, няцотнай і перыядычнай функцый.
- •1º.Плошча плоскай фігуры.
- •Прыклад 1. Вылічыць плошчу фігуры, абмежаванай крывымі і .
- •Прыклад 2. Вылічыць плошчу фігуры, абмежаванай крывой . ►Спачатку зробім рысунак фігуры
- •2º. Даўжыня крывой.
- •Прыклад 3. Вылічыць даўжыню адной аркі цыклоіды (акружына радыюса коціцца па восі абцысаў).
- •3º. Аб’ём цела авароту.
- •Прыклад 5. Вылічыць аб’ём тора, г. Зн. Цела, якое атрымліваецца ад авароту круга радыюса вакол восі, што ляжыць у плоскасці гэтага круга на адлегласці ад яго цэнтра.
- •§4.13. Інтэграл па бясконцым прамежку (ні-1).
- •Прыклад 1. Вылічыць .
- •Тэарэма 2 (лімітавая прыкмета параўнання). Няхай функцыя а і няхай . Тады:
- •Калі ёсць збежны і , то – таксама збежны;
- •2) Калі ёсць разбежны і , то – разбежны.
- •Прыклады. А) збежны, бо .
- •§4.15. Умоўная збежнасць ні-1.
- •Тэарэма 1 (Прыкмета Дырыхле). Няхай функцыя ёсць непарыўная і мае абмежаваную першаісную на . Няхай функцыя ёсць непарыўна дыферэнцавальная і манатонная на і . Тады інтэграл – збежны.
- •Тэарэма 2 (прыкмета Абэля). Калі функцыя ёсць непарыўная на і – збежны, а функцыя абмежаваная і яе вытворная – непарыўная і не мяняе знаку на , то – збежны.
- •Прыклад 1. Даследаваць на абсалютную збежнасць інтэграл .
- •Прыклад 2. Даследуем інтэграл Фрэнэля на збежнасць.
- •§4.16. Неўласцівыя інтэгралы ад неабмежаваных функцый.
Прыклад 1. Вылічыць плошчу фігуры, абмежаванай крывымі і .
►

.◄
1.2)
Плошча крывалінейнага сектара.
Няхай крывая зададзена ў палярнай
сістэме каардынатаў
,
дзе
–
непарыўная функцыя.
|
Плоскую фігуру
|
|
Няхай
–
некаторы падзел адрэзку
з дробнасцю падзела
,
а
–
некаторая выбарка пунктаў
.
Паколькі плошча кругавога сектара з
радыюсам
,
які змяшчае цэнтральны вугал
,
роўная
[атрымліваецца з прапорцыі
],
то плошча крывалінейнага сектара
набліжана роўная
,
дзе
.
Калі
,
то
.
Такім чынам

Прыклад 2. Вылічыць плошчу фігуры, абмежаванай крывой . ►Спачатку зробім рысунак фігуры

◄
|
Калі
фігуру
|
|
1.3)
Для вылічэння плошчы крывалінейнай
трапецыі, калі яе верхняя мяжа зададзена
параметрычна
,
прычым
,
(тут важна
,
гэта будзе, калі
)
трэба ў формуле
зрабіць замену зменнай
.
Пры гэтым
.
Атрымаем
.
2º. Даўжыня крывой.
2.1)
Разгледзім плоскую крывую
,
дзе
–
непарыўная на
функцыя. Няхай
– адвольны падзел адрэзка
.
Крывую
падзелім пунктамі
.
Злучым суседнія пункты хордамі і атрымаем
умежаную ў крывую
ламаную, якую абазначым
.
Няхай
–
даўжыня хорды
гэтай ламанай,
–
даўжыня найбольшай з хордаў, а
–
даўжыня ламанай
.
def.
Лік
называецца
даўжынёй
крывой
і
абазначаецца
,
калі
.
Пры гэтым кажуць, што лік
ёсць ліміт
даўжыняў ламаных
,
умежаных у крывую
пры
і пішуць
.
Крывую, якая мае даўжыню, называюць
выпрастальнаю.
Дапусцім,
што
мае на
непарыўную вытворную (г. зн. крывая
гладкая). Няхай
–
пункты падзелу крывой,
.
Тады
,
а

Калі
,
а таму
(1)
2.2) Няхай
гладкая крывая
зададзена параметрычна
,
,
прычым
–
непарыўныя на
і
(у кожным пункце крывой
павінна існаваць вытворная), г. зн.
– манатонная. А паколькі
,
то
–
нарастальная, г. зн.
.
Калі ў (1) зрабіць замену
,
атрымаем

(2)
Калі
,
то
,
.
Атрымалі
так званую формулу
дыферэнцыяла дугі
Заўвага. Непарыўная крывая можа быць кавалкава-гладкаю. Тады яе даўжыня – сума даўжыняў гладкіх кавалкаў.
Прыклад 3. Вылічыць даўжыню адной аркі цыклоіды (акружына радыюса коціцца па восі абцысаў).
►

Маем
раўнанне цыклоіды
![]()
◄
2.3)
Калі крывая зададзена ў палярных
каардынатах
,
прычым
–
непарыўная, то, ўлічваючы
,
маем параметрычнае заданне крывой
.
Паколькі
,
то
.
З формулы (2) маем

3º. Аб’ём цела авароту.
3.1)
Разгледзім цела , якое атрымліваецца
аваротам крывалінейнай трапецыі
вакол восі
,
дзе функцыя
непарыўная на
.
Няхай
– некаторы падзел адрэзка
з дробнасцю падзела
.
На кожным адрэзку
выберам
і пабудуем прамавугольнік
![]()
Кожны
прамавугольнік
пры авароце вакол восі
утворыць цыліндр, аб’ём якога
.
Тады аб’ём
цела, атрыманага аваротам трапецыі
вакол восі
,
набліжана роўны
.
Гэтую суму можна разглядаць як інтэгральную
суму для функцыі
з падзелам
і выбаркай
.
Паколькі
ёсць непарыўная на
,
то ліміт інтэгральнай сумы існуе і
.
3.2)
Разгледзім
цяпер цкла, якое атрымліваецца аваротам
крывалінейнай трапецыі
вакол восі
.
Пункт
выберам пасярод адрэзка
,
г.зн.
.
Элементарны аб’ём
разгледзім як розніцу аб,ёмаў цыліндраў
.
Паколькі
,
то пры
маем
.
Заўвага.
Калі праекцыя цела
на вось
ёсць адрэзак
і
фігура, якая атрымліваецца пры перасячэнні
цела
плоскасцю
,
мае плошчу
,
то аб’ём цела вылічаецца паводле формулы
.


.