Практическое занятие №2 (1ч)

Вычисление производной функции

1. Найти производные функций:

а) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru б) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

в) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru г) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

д) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru е) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

ж) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru з) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

и) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru к) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

л) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru м) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Практическое занятие №3 (1ч)

Нахождение частных производных и полного дифференциала функции многих переменных

1. Найти частные производные полные дифференциалы следующих функций:

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

а) б)

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

в) г)

д) Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru при х=1, у=2.

Тема 6. Неопределенный интеграл. Определенный интеграл

Содержание программы

6.1. Понятие первообразной и неопределенного интеграла.

6.2. Методы интегрирования: замена переменной, поднесение под знак дифференциала.

6.3. Метод интегрирования по частям.

6.4. Понятие определенного интеграла, его свойства, физический и геометрический смысл.

6.5. Формула Ньютона-Лейбница. Вычисление определенного интеграла с помощью свойств интеграла и формулы Ньютона-Лейбница.

6.6. Методы вычисления определенного интеграла: интегрирование по частям, замены переменной и поднесения под знак дифференциала.

Содержание темы

Неопределенный интеграл

Функция F (x) называется первообразной для функции f (x), если выполняется условие F / (x) = f (x).

Любая непрерывная функция f (x) имеет бесконечное множество первообразных, которые отличаются друг от друга постоянным слагаемым.

Совокупность всех первообразных некоторой функции называется неопределенным интегралом от этой функции:

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru .

Операция нахождения неопределенного интеграла некоторой функции называется интегрированием.

Непосредственное интегрирование основано на прямом использовании основных свойств неопределенного интеграла и таблицы простейших интегралов.

Свойства неопределенного интеграла:

1. Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

2. Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

3. Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Таблица интегралов Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Пример 6.1. Найти неопределенный интеграл

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Решение

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

В основе интегрирования способом подстановки (или замены переменной) лежит свойство инвариантности формул интегрирования, которое заключается в следующем: если Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru ,

то

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

где и(х) = Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru .

Замена переменной в неопределенном интеграле производится с помощью следующих подстановок: t = v(x), dt = v /(x) dx, где t - новая переменная, dt – её дифференциал.

Пример 6.2. Найти неопределенный интеграл, применив необходимую замену переменной Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Решение

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Интегрированием по частям называется нахождение интеграла по формуле

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru ,

где u, v - непрерывно дифференцируемые функции от х. С помощью этой формулы отыскание интеграла Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru сводится к нахождению другого интеграла Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru . Её применение целесообразно в тех случаях, когда последний интеграл либо проще, либо ему подобен.

При этом в качестве u берется функция, которая при дифференцировании упрощается.

Так, при нахождении интегралов вида Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru , Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru , Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru за u следует принять многочлен Р (х), а за v соответственно выражение еахdx, sin ax, cos ax dx.

При нахождении интегралов вида Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru , Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru , Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru за u принимают соответственно функции ln ax, arcsin ax, arcos ax, а за v - выражение Р(х)dx.

Пример 6.3. Найти интеграл Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Решение

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Ответ: Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Определенный интеграл

Определенным интегралом от функции y = f(x) на отрезке [a; b] называется конечный предел ее интегральных сумм, когда число элементарных отрезков неограниченно возрастает, а длина наибольшего из них стремится к нулю.

Определенный интеграл обозначается символом

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru ,

где a и b – нижний и верхний пределы интегрирования,

f(x) – подынтегральная функция.

Читается: определенный интеграл от а до b.

Свойства определенного интеграла:

1. Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

2. Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

3. Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

4. Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Связь между определенным и неопределенным интегралом выражает следующая теорема Ньютона – Лейбница, называемая основной теоремой интегрального исчисления.

Теорема. Определенный интеграл от непрерывной функции равен разности значений любой ее первообразной для верхнего и нижнего предела интегрирования:

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Эта формула называется формулой Ньютона – Лейбница.

Методы вычисления определенных интегралов аналогичны coответствующим методам для неопределенных интегралов, за исключением метода подстановки. Для вычисления интеграла способом подстановки (или замены переменной):

t = v(x), dt = v /(x) dx, где t - новая переменная, dt – её дифференциал, пределы интегрирования а и b, соответствующие переменной х, должны быть заменены на числа Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru , соответствующие изменению переменой t.

Пример 6.4. Найти определенный интеграл

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Решение

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Ответ: 64.

Пример 6.5. Найти определенный интеграл, применив необходимую замену

переменной

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Решение

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Ответ: Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru .

Пример 6.6. Найти определенный интеграл, применив метод интегрирования по частям Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Практическое занятие №2 (1ч) - student2.ru

Контрольные вопросы

1. Что называется первообразной функции?

2. Что называется неопределенным интегралом?

3. Что такое интегрирование?

4. Назовите свойства неопределенных интегралов.

5. В чем заключается метод замены переменной?

6. В чем заключается метод интегрирования по частям?

7. Что называется определенным интегралом?

8. По какой формуле вычисляют определенный интеграл?

9. Какие вы знаете свойства определенных интегралов?

10. В чем особенность метода замены переменной в определенном интеграле?

11. Запишите формулу интегрирования по частям.

Наши рекомендации