Непосредственное применение формулы Ньютона-Лейбница
Метод заключается в вычислении первообразной для подынтегральной функции (т.е. в вычислении неопределенного интеграла) и применении затем формулы Ньютона-Лейбница.
Пример 22.
Вычислить
Пример 23.
Вычислить
Пример 24.
Вычислить
=
Замена переменной в определенном интеграле
Метод заключается в переходе к новому аргументу интегрирования путём преобразования подынтегрального выражения по некоторой формуле, при этом пределы интегрирования изменяются и при вычислении интеграла возврат к старому аргументу не проводится.
Пример 25.
Пример 26.
Пример 27.
=
Интегрирование по частям для определенного интеграла
Метод заключается в применении формулы интегрирования по частям для определенного интеграла.
Пример 28.
Пример 29.
Вычисление площадей фигур с помощью определенного интеграла
Из геометрического смысла определенного интеграла вытекает: если на то
где площадь криволинейной трапеции (рис. 1).
Рассмотрим теперь случай, когда на
Тогда на Графики этих функций симметричны относительно оси и поэтому площадь
равна площади (рис. 8), а следовательно,
или
Тогда в общем случае, когда функция меняет знак на например (рис. 9), имеем:
Пусть теперь фигура ограничена графиком функции (сверху) и (снизу), прямыми и (рис. 10). Найдем ее площадь.
Для этого перенесем параллельно оси ординат фигуру вверх на расстояние так, чтобы она оказалась выше оси абсцисс (рис. 11). После этого переноса ее ограничивают графики функций и
При переносе площадь не меняется и поэтому
площ. площ.
=
Пример 30.
Найти площадь фигуры, ограниченной параболами
и
Сначала найдем точки пересечения парабол, для чего решим систему уравнений
{ | y=4x—x2 y=x2—6 |
(эти точки принадлежат и той, и другой параболе, и потому их координаты удовлетворяют одновременно уравнениям обеих парабол).
Из этой системы получаем:
откуда
Тогда искомая площадь будет равна:
=
Несобственные интегралы
При введении понятия определенного интеграла мы предполагали, что отрезок интегрирования является конечным. Если промежуток интегрирования бесконечен, то требуется специальное определение таких интегралов - они называются несобственными.
Определение. Пусть функция непрерывна на Тогда полагают:
Если этот предел равен числу, то несобственный интеграл называется сходящимся. Если этот предел равен бесконечности или не существует, то - расходящимся.
Пример 31.
т.е. интеграл сходится.
Пример 32.
т.е. интеграл расходится.
Есть и другие варианты несобственных интегралов с бесконечными пределами интегрирования - они определяются аналогично:
Пример 33.
(см. график ) =
Замечание.Геометрический смысл интеграла сохраняется и для несобственных интегралов - это «площадь» криволинейной трапеции, «уходящей в бесконечность», ограниченной графиком подынтегральной функции и промежутком интегрирования.
Часть 5. Задания к контрольной работе
Задание №1. Вычислить пределы, не пользуясь правилом Лопиталя.
№ ва- риан- та | а | б | в |
Задание №2. Найти производную данной функции.
№ ва- риан- та | а | б | в |
Задание №3.Составить уравнения касательных к линии в точках х1 и х2
№ ва- риан- та | Х1 | Х2 | |
-1 | |||
-2 | |||
Задание №4.Найти наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке
№ ва- риан- та | значения чисел | ||
а | b | ||
-2,5 | 1,5 | ||
-1 | |||
-6 | |||
-2 | |||
e | |||
Задание №5.Исследовать функции и построить их график
№ ва- риан- та | ||
Задание №6.Найти неопределенные интегралы
№ ва- риан- та | а | б | в |
Способ подстановки | Интегрирование по частям | ||
Задание №7.Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями
№ ва- риан- та | Уравнения линий | |
, , | ||
, у=0 , х=5 | ||
, х=0 | ||
, х= - 2, х=4, у=0 | ||
, | ||
, у=9, у=4, х=0 | ||
, | ||
, | ||
, х=16, х=25, у=0 | ||
, у=0 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего образования «Тюменский индустриальный университет» |
Нефтегазовый колледж им. Ю.Г. Эрвье
Заочное отделение
Контрольная работа №1
По дисциплине
«МАТЕМАТИКА»
Вариант №__
Выполнил:
Студент __ курса
Группы________
_______________
Проверил:
Преподаватель
Калистова А.В.