- •В.В. Киричевський, н.М. Д’яченко інтегральне числення
- •6.050100 „Економічна кібернетика”
- •1. Неозначений інтеграл
- •1.1. Первісна і неозначений інтеграл
- •1.1.1. Основні властивості неозначеного інтегралу.
- •1.1.2. Таблиця основних інтегралів.
- •1.2. Основні методи інтегрування
- •1.2.1. Безпосереднє інтегрування.
- •1.2.2. Метод підстановки.
- •1.2.2.1. Частковий випадок: метод інтегрування внесення під диференціал.
- •1.2.2.2. Загальний випадок.
- •1.2.3. Інтегрування частинами.
- •1.3. Інтегрування раціональних функцій
- •1.4. Інтегрування тригонометричних функцій
- •1.5. Інтегрування ірраціональних функцій
- •2. Означений інтеграл
- •Поняття означеного інтегралу Римана та його властивості. Геометричний зміст означеного інтегралу
- •2.2. Економічний зміст означеного інтегралу
- •2.3. Обчислення означених інтегралів.
- •3. Застосування означеного інтегралу
- •3.1. Застосування означеного інтегралу в геометрії
- •3.1.1. Обчислення площ плоских фігур.
- •3.1.2. Обчислення довжин плоских дуг
- •3.1.3. Обчислення об’ємів тіл обертання
- •3.2. Застосування означеного інтегралу в економіці
- •4. Невласні інтеграли
- •5. Узагальнення поняття інтегралу
- •5.1. Визначення подвійного інтегралу та його властивості
- •5.2. Обчислення подвійних інтегралів
- •5.3. Геометричний зміст подвійного інтегралу
- •Типове індивідуальне завдання
- •Список літератури
- •Питання, що виносяться на самостійне вивчення
- •Питання, що виносяться на іспит і на колоквіум
- •Інтегральне числення
- •6.050100 „Економічна кібернетика”
1.2.2.2. Загальний випадок.
(№Д1776) .
(№Д1777) .
За допомогою тригонометричних замін обчислюють інтеграли, що містять такі ірраціональності:
1) (після заміни отримаємо );
2) (після заміни отримаємо );
3) (після заміни отримаємо ) та інші.
Наприклад:
3.
.
Оскільки , а , то , тому
.
4.
Оскільки , то , тому модуль відкривається із знаком „+”, звідки отримаємо
.
Далі скористаємось формулою і одержимо
.
1.2.3. Інтегрування частинами.
Теорема 1.3. Якщо функції і диференційовані на і існує на неозначений інтеграл , тоді існує інтеграл і має місце формула
. |
Основні класи функцій, що інтегруються частинами.
|
Види інтегралів |
Перша підінтегр. функція |
Друга підінтегр. функція |
Заміни |
Зауваження |
А) |
та звідні до них |
- многочлен,
|
|
|
Формула інтегрування частинами застосовується разів |
Б) |
або та звідні до них. |
- дробово-лінійна функція, зокрема многочлен |
|
, відповідно
(або методом підстановки , відповідно ) |
Інтегрувати частинами стільки разів, доки підінтегральна функція буде містити |
В) |
, та звідні до них |
|
|
|
Двічі інтегрувати частинами (див. приклад 3) |
Г) |
інші |
|
|
|
|
1. Обчислимо інтеграл, що відноситься до класу А.
.
2. Тепер обчислимо інтеграл із класу Б (№Д1813).
.
3. Позначимо . Цей інтеграл потрібно двічі інтегрувати частинами, кожен раз уводячи споріднені заміни, тобто або кожен раз експоненціальну функцію позначати через , а тригонометричну, помножену на через , або навпаки:
.
Маємо: , звідки одержимо
. |
Аналогічно можна отримати
. |
(№Д1808) Інтеграл типу Б
.
Згідно до таблиці інтеграл виражається через , в якому опущено у відповіді модуль, тому що дана підінтегральна функція має множину визначення .
(№Д1820) Інтеграл типу Г.
Звідки одержимо
.
Зауважимо, що цей інтеграл також можна інтегрувати тригонометричними або гіперболічно-тригонометричними підстановками.
Зауваження 1.1. Не всі елементарні функції інтегруються в елементарних функціях. До таких функцій відносяться
інтеграл Пуассона (інтеграл помилок) , що використовується в теорії ймовірностей, в статистичній фізиці, теорії теплопровідності і дифузії,
інтеграли Френеля , що використовується в оптиці,
інтегральний логарифм ,
інтегральні косинус і синус .
В наступному параграфі ми розглянемо методи інтегрування раціональних функцій, які завжди інтегруються в елементарних функціях. Після цього перейдемо до деяких інтегралів від тригонометричних і ірраціональних функцій, інтегрування яких можна здійснювати безпосередньо або через раціоналізуючу заміну.