Непосредственное интегрирование

Интегрирование называется непосредственным, если при интегрировании применяются только свойства интегралов и табличные интегралы.

@ Задача 1. Интегрировать функцию

Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: Интеграл вычисляется непосредственно с помощью свойств неопределенных интегралов и табличных интегралов:

Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Замечание: Нет нужды выписывать при промежуточных вычислениях для каждого интеграла свое постоянное слагаемое; достаточно приписать его по выполнения всех интегрирований.

Способ подстановки

Этот способ применяется, как правило, если подинтегральная функция сложная и нет возможности сразу брать интеграл с помощью табличных интегралов.

В подинтегральное выражение вместо x вводится вспомогательная переменная z, связанная с x некоторой зависимостью (как правило, аргумент подинтегральной сложной функции), после чего интеграл сводится к табличному интегралу.

@ Задача 2. Вычислить Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: Производится замена переменных 2x – 1 = z, после чего 2x – 1 = z и dx = dz/2 подставляются в подинтегральное выражение, и интеграл сводится к табличному интегралу:

Непосредственное интегрирование - student2.ru .

@ Задача 3. Вычислить Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: Производится замена переменных 1 + x2 = z, после чего находим 2xdx = dz. После подстановки получим:

Непосредственное интегрирование - student2.ru .

@ Задача 4. Вычислить Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: Под квадратным корнем, выделив полный квадрат, интеграл можно свести к табличному интегралу:

Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Интегрирование по частям

Интегрированием по частям называется интегрирование по формуле:

Непосредственное интегрирование - student2.ru , (1).

Этот способ интегрирования применяется в тех случаях, когда подинтегральная функция представляет собой произведение степенной и показательной функций, степенной и тригонометрической функций и т.д.

@ Задача 5. Вычислить Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: В подинтегральном выражении производятся замены x = u; exdx = dv, тогда v = ex; du = dx. После этого применяется формула (1):

Непосредственное интегрирование - student2.ru .

@ Задача 6. Вычислить Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: В подинтегральном выражении производятся замены lnx = u; xdx = dv, тогда Непосредственное интегрирование - student2.ru ; Непосредственное интегрирование - student2.ru . После этого применяется формула (1):

Непосредственное интегрирование - student2.ru .

@ Задача 7. Вычислить Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: В подинтегральном выражении производятся замены x2 = u; sinxdx = dv, тогда v = – cosx; du = 2xdx и формула (1) применяется дважды:

Непосредственное интегрирование - student2.ru

Интегралы от тригонометрических функций

@ Задача 8.Вычислить интеграл Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: Непосредственное интегрирование - student2.ru = Непосредственное интегрирование - student2.ru = Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Интегралы от дробно-рациональных выражений

@ Задача 9.Вычислить интеграл от дробно-рациональной функции: Непосредственное интегрирование - student2.ru .

Решение: Непосредственное интегрирование - student2.ru

= Непосредственное интегрирование - student2.ru

Если при интегрировании невозможно найти первообразную, или она не выражается элементарной функцией, то говорят, что интеграл «не берется».

Например, такими интегралами являются интеграл Пуассона, интегралы Френеля, интегральный синус и т.д.

Наши рекомендации