Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то

1. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Действительно, если Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru – первообразная для функции Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru , то

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru , что и требовалось доказать.

2. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

3. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

4. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Докажем это свойство

Найдем

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Следовательно

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

и окончательно

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru , что и требовалось доказать..

5 Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Доказательство аналогично свойству 4.

6.Инвариантность формулы исследования.

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Формула интегрирования сохраняет вид, если в нее вместо независимой переменной х подставить любую дифференцируемую функцию Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru , то есть Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Доказательство.

Пусть Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru и Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru – дифференцируемая функция. Рассмотрим сложную функцию Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Примеры.

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru , Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru , Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Таблица основных интегралов.

1. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru 7. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

2. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru 8. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

3. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru 9. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

4. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru 10. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

5. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru 11. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

6. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru 12. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Замечание. Не путать интегралы 9 с 11 и 10 с 12.

Задача успешного интегрирования состоит в умении свети интеграл к табличному.

Примеры.

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Некоторые методы интегрирования.

Метод подстановки.

Метод подстановки (или метод замены переменной) – один из основных методов интегрирования. Рассмотрим Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru , где Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru – непрерывная и дифференцируемая функция. Тогда

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru (11.1)

Докажем.

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Отсюда

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Так как неопределенные интегралы определены с точностью до постоянной, то отбросив указанную постоянную, получим формулу (11.1).

Смысл использования замены Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru - от заданного интеграла перейти к более простому или даже табличному.

Пример 1. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Замечание. Часто удобно вводить замену Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru в неявном виде, то есть рассматривать новую переменную t как функцию от х Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Пример 2.

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Пример 3

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Интегрирование некоторых выражений, содержащих в знаменателе квадратный трехчлен.

1. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

В случае обоих знаков получим табличные интегралы.

2. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Для первого интеграла введем замену Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru тогда Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

В результате Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Окончательно Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

3. Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru Пример.

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Для первого интеграла введем замену Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Тогда Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Метод интегрирования по частям.

Пусть Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru и Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru – дифференцируемые функции. Тогда по свойству дифференциала Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru или Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Интегрируя обе части последнего равенства, получаем

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru (11.2)

Формула (11.2) называется формулой интегрирования по частям неопределенного интеграла. При использовании этой формулы разбиение подынтегрального выражения исходного интеграла на два сомножителя u и dv осуществляется таким образом, что один из них u - дифференцируется, а второй – dv - интегрируется. При этом цель заключается в том, чтобы новый интеграл Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru был проще исходного Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru .

Пример. Найти интегралы

а) Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru б) Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

а) Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Анализ полученного решения показывает, что постоянная С1, полученная при вычислении Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru , не входит в общее решение. Поэтому можно считать, что С=0. Это упрощает запись решения.

б)

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

В некоторых случаях формулу интегрирования приходится применять несколько раз.

Пример.

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru

Следует иметь в виду, что по частям находят интегралы типов:

а) Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru ; Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru ; Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru ;

б) Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru ; Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru ; Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru ;

в) Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru ; Свойства неопределенного интеграла. Действительно, если – первообразная для функции , то - student2.ru ,

где a, b, k – действительные числа, n – целое положительное число.

При вычислении интегралов группы «а)» принимают xn=u; при вычислении интегралов группы «б)» принимают dv=xkdx.

Наши рекомендации