- Главная
- Математический анализ
- Элементы математического анализа в примерах и задачах
- 3.2 Техника интегрирования в неопределенном и определенном интегралах
3.2 Техника интегрирования в неопределенном и определенном интегралах
Рассмотрим основные методы интегрирования на типичных примерах.
Решение. Раскроем квадрат суммы, стоящий под знаком интеграла, получим:
Во многих случаях введение новой переменной интегрирования позволяет свести интеграл к табличному, либо значительно упростить его.
Положим . Тогда
, замена t=x-1, x=t+1; dx=dt; тогда обратная замена: |
, введём тогда
(n1), введём тогда при n=1: .
.
Применим подстановку .
.Вернемся к прежней переменной :
|
Если -дифференцируемые функции, то справедлива формула:
, для определённого интеграла-, называемая формулой интегрирования по частям.
При её применении подынтегральное выражение разбивается на два сомножителя: и . При переходе к правой части первый из них дифференцируется, а второй интегрируется.
▼ Типы интегралов, для которых используется формула интегрирования по частям:
1., где a,m- действительные числа, n-целое положительное число. Здесь -оставшиеся сомножители;
2.
, k-действительное число, n-целое положительное число. В этих интегралах полагают остальные сомножители.
.
В данном случае необходимо воспользоваться интегрированием по частям, свойствами неопределенного интеграла, а также таблицей интегралов элементарных функций:
.
. Применим формулу интегрирования по частям:
.
Применим формулу интегрирования по частям:
Приводимый ниже пример является характерным при интегрировании по частям.
В правой части выражения получен интеграл, равный исходному.
Переносим его в левую часть выражения:
Окончательно имеем:
.
Выделим частное и остаток от деления числителя на знаменатель:
.
. разложим подынтегральную функцию:
, откуда .
Два многочлена считаются равными, если совпадают коэффициенты при одинаковых степенях x, тогда: A+B=1; 6A-B=2.
Отсюда Окончательно имеем
▼ Интегрирование тригонометрических функций
▼ В интегралах вида где m и n –целые чётные положительные числа, применяются формулы преобразований:
Если m или n- нечётное положительное число, интеграл находят, отделяя от нечётной степени один множитель.
В интегралах вида где m и n –целые чётные положительные числа, применяются формулы преобразований:
Если m или n- нечётное положительное число, интеграл находят, отделяя от нечётной степени один множитель.
▼ Если R-рациональная функция, то интеграл вычисляется путем подстановки
Если применяют подстановку
Интегралгде R-рациональная функция, находят подстановкой интеграл
подстановкой интеграл подстановкой
.