Лекции / 15
.pdfТема№15: Неопределенный интеграл: замена переменной
Справочный материал
I.Если в подынтегральном выражении содержатся иррациональные функции
|
n |
u |
|
вида |
1 |
||
|
|||
|
|
||
n = НОК |
nn
,2 u ,..., m
(n |
, n |
2 |
,..., |
1 |
|
|
u n
, где |
u=(x) |
|
m |
), причем |
|
|
|
, то
dx =
применяется подстановка |
t= |
n |
u , где |
|
|
dt . Наименьшее общее кратное |
x |
|
t |
|
(НОК) натуральных чисел |
n |
, n |
2 |
,..., n |
m |
- это наименьшее натуральное число |
|
|
1 |
|
|
|
|
||
n , которое без остатка делится на каждое из чисел |
n1,n2 ,...,nm . |
Задания
15.1.Найдите неопределенные интегралы иррациональных функций с помощью замены переменной:
а) |
|
|
|
|
|
dx |
; |
|
|
1 |
− 2x − |
4 |
|||||
|
|
|
1− 2x |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
|
|
|
x |
dx ; |
|||
|
x +1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
x |
2 |
−16 |
|
|
|
|
д) |
|
|
dx |
; |
||||
|
x + 2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Справочный материал
б)
г)
е)
3 |
x |
2 |
+ |
4 |
x |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
x |
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
dx |
|
; |
|
x (1 + |
|
x ) |
|
|
4 |
3 |
|
|
|
|
arctgxdx .
;
II.При интегрировании тригонометрических функций часто используют
универсальную тригонометрическую подстановку
t=tg |
x |
|
2 |
||
|
. С помощью
тригонометрических тождеств можно показать, что через переменную тригонометрические функции и дифференциал выражаются по формулам:
t
|
2t |
|
|
|
1−t |
2 |
|
|
|
2dt |
|
|
sin x = |
|
; |
cos x = |
|
; |
dx= |
|
|||||
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
||||||
|
1+t |
|
|
1+t |
|
|
|
1+t |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Задания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15.2. Найдите неопределенный |
интеграл |
|
|
dx |
|
с помощью |
||||||
|
||||||||||||
1 − sin x |
универсальной тригонометрической подстановки.
Справочный материал
III. Если подынтегральное |
выражение |
|
имеет |
вид сложной функции |
( |
|||||||||
|
g ( |
|||||||||||||
которая умножена |
|
на |
производную |
от |
вложенной |
функции |
|
|
||||||
|
(x) , |
|||||||||||||
вложенная функция |
заменяется новой |
переменной |
|
|
|
|
||||||||
(x) = t (x)dx = |
||||||||||||||
тогда вид подынтегрального выражения упрощается: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
g( |
( |
) |
= |
|
(x)=t |
= |
|
( ) |
|
|
|||
|
(x)) |
x dx |
|
(x)dx=dt |
|
g t |
dt |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задания
) |
, |
x) |
|
то |
|
dt |
, |
15.3.Найдите неопределенные интегралы с помощью замены переменной:
|
|
arctg |
5 |
xdx |
|
||||||||
а) |
|
|
|
; |
|||||||||
|
1 |
+ x |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
− |
x |
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
в) |
e |
|
x |
dx |
; |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
x |
dx |
|
|
|
|
||||
д) |
|
|
|
; |
|
|
|||||||
|
1− 4 |
|
x |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж) |
sin |
3 |
xdx |
; |
|
|
|||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и) |
|
|
dx |
|
|
; |
|
|
|
|
|||
x ln x |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
л) |
esin x cos xdx ; |
н) tg8xdx ;
п) .
б)
г)
е)
з)
к)
м)
о)
2x |
x |
2 |
+1 dx |
|
|
e x dx |
|
; |
|
||||||
e2 x |
− 4 |
|
||||||||
сtgxdx; |
|
|
||||||||
|
cos |
3 |
x |
|
|
|
|
|||
|
|
dx ; |
||||||||
sin |
4 |
x |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
e |
x |
dx |
|
|
|
|
|||
|
|
; |
|
|
||||||
e |
x |
+ |
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
e |
x |
sin(e |
x |
)dx ; |
||||||
|
|
|
||||||||
|
sin 2x |
dx ; |
||||||||
|
||||||||||
|
cos7 x |
|
|
|
|
;