- •Донецьк 2006
- •Integral calculus lecture no. 19. Primitive and indefinite integral
- •Point 1. Primitive
- •Properties of primitives
- •Point 2. Indefinite integral and its properties
- •Point 3. Integration by substitution (change of a variable)
- •Point 4. Integration by parts
- •Lecture no.20. Classes of integrable functions
- •Point 1. Rational functions (rational fractions)
- •Point 2. Trigonometric functions
- •Universal trigonometrical substitution
- •Other substitutions
- •Point 3. Irrational functions
- •Quadratic irrationalities. Trigonometric substitutions
- •Quadratic irrationalities (general case)
- •Indefinite integral: Basic Terminology
- •Lecture no. 21. Definite integral
- •Point 1. Problems leading to the concept ofa definite integral
- •Point 2. Definite integral
- •Point 3. Properties of a definite integral
- •I ntegration of inequalities
- •Point 4. Definite integral as a function of its upper variable limit
- •Point 5. Newton-leibniz formula
- •Point 6. Main methods of evaluation a definite integral Change of a variable (substitution method)
- •Integration by parts
- •Lecture no.22. Applications of definite integral
- •Point 1. Problem – solving schemes. Areas
- •Additional remarks about the areas of plane figures
- •Point 2. Arс length
- •Point 3. Volumes
- •Volume of a body with known areas of its parallel cross-sections
- •Volume of a body of rotation
- •Point 4. Economic applications
- •Lecture no. 23. Definite integral: additional questions
- •Point 1. Approximate integration
- •Rectangular Formulas
- •Trapezium Formula
- •Simpson10 formula (parabolic formula)
- •Point 2. Improper integrals
- •Improper integrals of the first kind
- •Improper integrals of the second kind
- •Convergence tests
- •Point 3. Euler г- function
- •Definite integral: Basic Terminology
- •Lecture no. 24. Double integral
- •Point 1. Double integral
- •Point 2. Evaluation of a double integral in cartesian coordinates
- •Point 3. Improper double integrals. Poisson formula
- •Point 4. Double integral in polar coordinates
- •Double integral: Basic Terminology
- •Differential equations lecture no.25. First and second order differential equations
- •Point 1. General notions
- •Point 2. Integrable types of the first order differential equations (of de - 1)
- •1. Separated de-1 (de-1 with separated variables)
- •2. Separable de-1 (de-1 with separable variables)
- •3. Homogeneous de-1
- •4. Linear de-1
- •5. Bernoulli de-1
- •Point 3. Order reducing second order differential equations
- •Lecture no.26. Second order linear differential equations
- •Point 1. General notions
- •Point 2. Linear dependence and independence
- •Point 3. Homogeneous equations Structure of the general solution of so lhde
- •So lhde with constant coefficients
- •Point 4. Nonhomogeneous equations Structure of the general solution of so lnde
- •Method of variation of arbitrary constants
- •Method of undetermined coefficients for so lnde with constant coefficients
- •Lecture no. 27. Systems of differential equations. Approximate integration of differential equations
- •Point 1. Normal systems of differential equations
- •Point 2. Approximate integration of differential equations Successive approximations method
- •Euler method
- •Differential equations: Basic Terminology
- •Bibliography textbooks
- •Problem books
- •Contents
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
J.F. Kosolapov
INTEGRAL CALCULUS. DIFFERENTIAL EQUATIONS
(ІНТЕҐРАЛЬНЕ ЧИСЛЕННЯ. ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ РІВНЯННЯ)
Методичний посібник по вивченню розділів курсу ”Математичний аналіз” для студентів ДонНТУ (англійською мовою)
Розглянуто на засіданні кафедри вищої математики протокол № 8 від 6.04.2006 р.
Затверджено на засіданні навчально-видавничої ради ДонНТУ протокол № 2 від 24.05.2006 р.
Донецьк 2006
УДК 517.3+517.91(071)
Косолапов Ю.Ф. Integral calculus. Differential equations (Інтеґральне числення. Диференціальні рівняння): Методичний посібник по вивченню розділів курсу ”Математичний аналіз” для студентів ДонНТУ (англійською мовою)/ - Донецьк: РВА ДонНТУ, 2006. – 163 с.
Викладаються основні поняття теорії невизначеного, визначеного і под-війного інтеґралів, теорії звичайних диференціальних рівнянь першого і другого порядків та нормальних систем диференціальних рівнянь. Докладно розглядаються приклади розв’язання типових задач. Вміщено англо-українсько-росій-ський термінологічний словник. Дано завдання для самостійного розв’язання.
Велику допомогу в створенні посібника надали автору студенти факуль-тету економіки і менеджменту ДонНТУ Мамічева В., Маринова К., Бороди- на Ю., Бердянська В., Костюк О., Полєнок Т., Прокопенко О., Рева О. , Фролофф Г. (впорядкування лекційних конспектів, редагування англомовного тексту, робота над термінологічним словником). Слід особливо відзначити роботу Галі Фролофф, яка ретельно перевірила всі математичні викладки, повторно розв”язала всі приклади і допомогла значно покращити текст посібника. Суттєвий внесок в написання посібника внесла старший викладач Сло-в”янського педагогічного університету Косолапова Н. В. (підготовка ілюстративного матеріалу, робота над англо-українсько-російським термінологічним словником). Всім своїм помічникам автор висловлює щиру подяку.
Для студентів і викладачів технічних вузів.
УКЛАДАЧ: Косолапов Ю.Ф.
РЕЦЕНЗЕНТ: кандидат фізико-математичних наук, доцент Кочергін Є.В.
ВІДПОВІДАЛЬНИЙ ЗА ВИПУСК: зав. кафедри вищої математики ДонНТУ, доктор технічних наук, професор Улітін Г.М.
Integral calculus lecture no. 19. Primitive and indefinite integral
POINT 1. PRIMITIVE
POINT 2. INDEFINITE INTEGRAL AND ITS PROPERTIES
POINT 3. INTEGRATION BY SUBSTITUTION (CHANGE OF VARIABLE)
POINT 4. INTEGRATION BY PARTS
Point 1. Primitive
The major problem of the differential calculus: to find the derivative or the differential of a given function .
The major problem of the integral calculus is inverse one: to find a function knowing its derivative or its differential .
Ex. 1. Find the equation of the curve through the point such that at any point on the curve the slope is .
Let is a sought equation of the curve. By condition and geometrical sense of the derivative . We must find a function knowing its derivative .
It’s obviously that where C is a constant. We can find it from the condition . Hence
.
Therefore the curve has the equation
.
Def.1. A function is called a primitive [a primitive function, an antiderivative] of a function on a segment if for any the derivative of the function equals ,
( 1 )
Ex. 2. Functions
are primitives of a function on because of for any
.
Theorem 1 (existence of a primitive). If a function is continuous one on a segment , then it has a primitive on .
We’ll prove this theorem later.