Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сборник задач по высшей математике с контрольными работами 1 курс

..pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
27 Mб
Скачать

F (x ) = {C i,

если х

^

О,

+ Сг,

если х

^

О,

откуда из непрерывности функции F (x ) в нуле следует, что С 1 = С2. Далее

показать, что функция

если х ^ О,

|С' если ж ^ О, \х + С,

не имеет производной в нуле и, значит, не может быть первообразной для функции у. 8.1.63. Например, функция

если х ^ О, если х > 0.

Указание. Учесть, что

если х ^ 0, если ж > 0.

Далее показать, что указанная функция F (x )

имеет производную в точке

х = 0. 8.1.64. -5—h х 4* 771п

ж - I I

+ С. Указание. Представить числитель

 

 

3

1 2

 

|х + 1

|

 

 

 

 

 

подынтегральной дроби в виде ж4 = (х41) + 1 = (х2 1)(х 2 + 1) + 1.

 

8.1 .65 .

tgx — c’tgx + С. Указание. Воспользоваться цепочкой равенств

1

 

_ sin

X “f* COS

X

 

1

1 1

01 de

1 „„„ r»_

1

о ■л

• •>------- 2— —

:—2-------- 2

x

 

— ------2

1 Г"2— •0 .1 .0 0 .

-r COS 2x — TF cos ox + G.

sin xcos

x

 

sm

xcos

 

cos x

sm x

 

4

lo

 

Указание. Использовать тождество sin3x ■cosôx = ^(sin8x — sin2x).

 

8 .1 .67 . tg ^ + С. Указание. Учесть, чтр 1 + cosx = 2 cos2

 

 

8.1 .68. Зх -

|х-у/х + С. Указание. Учесть, что 9 — x =

(3 — v^)(3 + >/ж)-

8.1 .69 . ^x v^x2 — 2 x tyx + x + C. Указание. Учесть, что 1 + ж = l 3 -f ( ^ x ) 3,

далее применить формулу суммы кубов. 8 .1 .70 . С -

■arctg х.

 

Указание. Учесть, что

. _ 1

х2 +1

. 8.1.71 .

Iln | ^ -â | + C .

ж22 + 1)

?

 

о |х +

2 |

Указание. Воспользоваться равенством

 

_ _1_______1_

(ж-3)(ж + 2)

х — 3

ж + 2‘

8 .1 .72. arctg(x + 2) + С. Указание. Выделить полный квадрат в знаменателе подынтегральной дроби. 8 .1 .73 . |х — j sin + ^ sin4x + С.

Указание. Дважды применить формулу понижения степени.

8 .1 .74 . sin ж — cos х + С. Указание. Воспользоваться формулой суммы кубов. 8.1.75* Нет. Указание. Например, рассмотреть функции /(х ) = д(х) = х.

8.2.2 .

+

 

+

8 .2 .4 .

1 sin4х + С . 8 .2 .5 .

\ ех3 + С. 8.2.6.

1 In6х + С.

 

4

о

О

8 .2 .7 .

— In |cosx + 1|+ <7. 8.2.8. 1 In |х3+ 1|+ С . 8 .2 .9 .

Aarctg2x + C.

8.2.1 1 . 4\/x2 - 5 + 3 ln |х+ л/х2 -

5| + C. 8.2.12 . e sm' x + C . 8 .2 .13 . ^

-^ ~ 2 + С .

8 .2 .14 . ln \x ~ 2\+ 51n lx + 2l + c . 8 .2 .16 . | x / 9 - x 2 + | arcsin | + C.

Указание. Сделать замену x = 3sin£. Преобразовывая ответ, учесть,

 

что sin 21 = sin ^2 arcsin

= 2 sin ^arcsin ^

•cos ^arcsin ^

= 2 •^ ^ 1

В последнем равенстве использовано тождество cos(arcsinx) = л/ 1 — х 2.

8.2.17.

1^ £ ± 1 — ^ I + С. 8 .2 .18 . | v/(2 -

х )5- | »/(2 -

х )3 + С.

 

 

I V X +1 + 11

 

0

43

 

 

8.2.19.

2у'х — 8arctg

+ С. 8.2.2 1. sinx — x-cosx + C. 8.2.22.

3 •е3г + С .

8.2.23.

С - Ü i î ü .

8 .2 .24 .

I” 2‘ ~ *) +

с . 8 .2 .25 . x(ln2 x - 21nx + 2) + С.

8.2 .2 6 . (x2 + l l ^ c t g x - ^ + с 8 2 28 e ^ s in x -c o s x ) + с

 

8.2.29. ^ (sin Inx cos lnx) + C. 8.2.31. x arcsin x + y/\ —x2 + C.

 

8.2.32. ln x (ln ln x -1) + C. 8.2.33. A sin(6x + 1) + C. 8.2.34.-----д- 3

| Ç

 

 

 

0

 

5v5x — 2

8.2.35. |Vtg3x + C. 8.2.36. 1 arctg y + C. 8.2.37.

+ 7 + C.

 

8.2.38. —lnarccosx + C. 8.2.39. —^

+ C . 8.2.40. —

2ж. £>

8.2.41. - ^

-7'/* + C . 8.2.42. - e i+ C . 8.2.43. Ain2 5x+C . 8.2.44. ln|sinx|+C.

8.2.45. | У(х2 + 8)4 + C. 8.2.46. -

+ C. 8.2.47. - i ln |cos 2x| + C.

8.2.48. i arctgx2 + C. 8.2.49. - le - *3 + C. 8.2.50. A ln|x3 +

 

|+ C.

8 .2 .5 1 .

- | ( 8cos | -

б) 3 +

C. 8 .2 .52 . 2y/x3 - x2 + 7x - 2 +

C.

 

8 .2 .5 3 .

1 ( (2Х У )37 -

( 2 r ^

3-6) + Ç .

8 .2 .54 . | V (x + 4)* -

4 ^ (х

+ 4)з + C.

8 .2 .5 5 .

sin X - - 4 =

+ C. 8 .2 .56 . 7%/x2 + 10 + 2 lnlx + \/x2 + 10 I +

C.

 

X

V X3

 

 

 

1

 

8 .2 .5 7 .

arctg e '+ C . 8 .2 .58 . A ln(x2+ 3)

+ -£= arctg -£=+<7. 8 .2 .59 . |Varcsin3x -

— v/1 — x 2+<7. 8 .2 .60 . ^ ln|x + 1 J— 31n |x2—1| + (7. 8 .2 .6 1 . g ^7(1 + sin 2x )4+ C.

У казание. Воспользоваться тождеством cos 2x = cos2x — sin2x.

8.2.66. 2arctg v 9 + c

g 2 6?. С -| (х+ 2)У Г = х . 8.2.68. A (arcsin x -x V l -

z2)+

+ C . 8 .2 .69 . ^ -(2 ln;B - 1) + C. 8.2.70 . (2x + 3)sinx + 2 cosx + C.

 

8.2 .71 .

i x - c h 5 x - i

sh5x+C . 8 .2 .72 . C - — ^ ---I c tg x . 8.2 .73 . ^ ( 3 I n x - l ) +

 

 

 

6 0

2 S 1 I 1 X

2

°

 

9 v

'

+ C. 8 .2 .74 1 e^*(1 + 2x _ ,x2) + Ç, 8.2.75. e*(x3 -

3x2 + 6x -

6) + C.

 

8.2

.76

.

2 (v l + xarccosx — 2\/l — x) + C . 8 .2 .77 . 2(^/х — \/l — x arcsiny/x) + C.

8.2

.78

. i(ln | | ^ i| __ _ ^ 24. (7. 8.2.79. § (sinlnx + coslnx) + C.

 

 

 

 

1

X — 1/

2

 

 

 

 

 

8.2

.80

 

e3x

 

 

 

-

1) + C . 8 .2 .82 . x tg x +

. -jj(2 sin 2 x + 3cos2x) + C. 8 .2 .81 . 2e'/* (vÆ

+ ln|cosx| + C. 8 .2 .83 . ^ - ( x 2 - l ) + C. 8 .2 .84 . x •ln(x + y/x*TÏ) - y/x2+

1 + C.

 

 

 

* 2

 

 

 

 

 

 

 

8.2 .85

.

S112 X (2 Insin x 1) + C. 8.2.86. ~

•arccos 3x + ^ 3 >/(l — 9x 2)3

♦л/1 —9x2 + C. 8 .2 .87 . 2(6 x)y/x •cos ^/x + 6(x — 2) •sin y/x + C.

 

8 .2 .88

.

x •arcsin2x + 2y / T ^ x 2 arcsin x 2x + C. Указание. Дважды

 

применить правило интегрирования по частям. 8 .2 .89 . 2sin у /х + С.

 

8.2

.90

. + 1) arctg у/х — у/х + С. 8 .2 .91 . \ ln| ™s-

~

\ 1+ С

= in ltg f I + С .

 

 

 

 

6

1 COS X

I*

X I

I L I

 

Указание. Домиожить числитель и знаменатель подынтегрального выражения

на sinx, после чего сделать замену t

= cosx. 8 .2 .92 . —^>/3 — lnx(ln2x -f 41nx +

+ 24) + С. 8 .2.93 . earctg1 + 4 ln(l + x2) + C. 8.2 .94 . 5cos(

-

Зе-*(х + 1 ) + С.

8.2.95 .

i(arcsin x + xy/l — x 2) + С Решение. J у/1 — x 2dx =

 

 

=

1

 

= [

—у—

 

dx [

?

= arcsin х — [ х «

x dx

 

J y/l —X

*

y /l — x2

 

J

у /1 — х 2

 

y /l-X 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

( - р / Г ^ )

= arcsin х — (—хл/1 — ж2 + J

у/1 х 2с/х) = arcsin x -f х >/1 — x 2 J

у/1 x 2 dx.

Отсюда 2 J

у/1 - aPdx = arcsin x + хл/1 -

x 2 + С, т. е.

 

 

 

J

y /l^ x ^ d x =

i(arcsinx + х \/1

- х2) + С.

 

 

 

8 .2.96. i[x

y/l + x 2 + ln(x + у /Т + х 2)] + С .

 

 

 

8.2.97. In I tgx| + С. Указание. Учесть, что

 

 

 

_

1 _ -

В

в !

Д - +

=

 

. sin2x

+ . cos2a:

= t g x + ctgx.

sin x •cos x

,sin x

•cos x

 

sin x •cos x

sin X •COS X

b

 

b

8.2 .98 .

i(arcsin s —

x 2) + С. Указание. Проинтегрировать по частям,

предварительно преобразив подынтегральное выражение к виду

х 1

dx. Далее воспользоваться задачей 8.2.95.

 

 

 

 

V 1 - х2

 

о

 

 

 

 

 

2

1 |j

1 I ^

 

 

7= arctg

1 +С. Решение. Так как,

 

8.2.99.

 

^

= -— - = -——я—

 

 

V2

 

б \/2

 

 

 

1+ х 4

Д-Ч-г2

(я —1) 2+ 2 ’

то, сделав замену t = х j

и учитывая, что dt = d(x —

= (l + Ду) dx,

 

получим: ( \ ± 4 d x =

(x - 1 ) 2+ 2

_______dt

 

_

 

 

 

J

1

+ x4

J

J r +2

J

t~+ (\/2)~

 

 

 

 

 

 

 

( * - £ ) 2+ :

 

 

 

 

 

 

= ^

TCtg^

+ c

= 7 2 axctsX- 7 f

+ c

= 7 2 aictK

, - x

+ C.

 

8.2.100. 2 1п(я2 2x + 10) + arctg —

+ С. Указание. Выделим в числителе

производную знаменателя: (я2 — 2я + 10)' = 2я — 2 =4" 4я — 1 = 2(2я — 2) + 3.

 

Отсюда [

{î X~ l)dX- =

[

2{t X~ 2)\ l dx =

 

 

 

 

 

 

J

х~

+

10

J

х“ 2я +

10

 

 

 

 

 

 

2(2хя - 22)dx

,

/*г

33dx______ 0, ffJ

(2®2^”~2))dx ^.03 [f

 

dx

 

J x2 -2 x + 10

 

J x2 - 2x + 10

J x1 - 2x + 10

J (x -

l )2 + 9'

 

Далее сделать в первом интеграле подстановку t = х2 — 2я + 10, а во

 

втором — у = я — 1. 8.2.101. ^ [я3In|х

j — In |я2 1|— я2] + С .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х-2ах ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ я —

1

то есть

[ х .ух(^х . Далее сделать подстановку t = я2 — 1. Тогда

 

 

J

я" — 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/* х2 •xdx _

/*Г [(х

 

я2 - 1

J

x2 - 1

J

 

8.2.102. С ^c?s.f— +

-

я

In tg - .

 

 

2sin я

^

2 |

 

 

I * I

~ 1) _ 1 /* t + 1

Указание. Воспользуемся методом стрелок:

/ + § - = / ^ Ь ' a f e = - < ^ - [ ç ^ dx = - s s ^ - [ i-s in 2x dx =

j

 

Sin Я

.

I

sin

я У

sin я

sin

я

У

sin

 

 

 

 

 

'Kl;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos я

,

 

 

 

 

 

 

 

_

 

_

cos x—

f

---------Д—) dx = —

f —Щ h [

sinя

Отсюда

 

 

 

sin

я

J ' sin3 я

smx j

sin2 я

У sin3 я

J

 

2

У

f

—f x

= —

+

[ J 1—"-Далее воспользоваться указанием к

 

 

sm

я

sin" я У

sin я ^

 

 

J

 

 

 

задаче 8.2.91.

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 3. Интегрирование рациональных дробей

 

 

 

 

8.3.2. 41n |х —3| + (7.8.3.3. - г —

г + С. 8.3.4. — , 11

>а + С.

 

 

 

 

 

 

1

 

(х ~

4)

 

' 2(х + 2}

 

 

8.3.5.

\ arctg

+ (7. 8.3.6. А1п(х2 -

2х + 17) + | arctg 2-=Д. + (7.

8 .3 .7 .

2 ln(x2 + x +

1) - 2\/3 arctg 2 ï + i + ç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V o

 

 

 

 

 

 

 

8 -3 -9 -

 

 

+

f ( ? Г н + a r e tg x )+ C .

8.3.10. ^

 

 

+ arctg ^ 2 ]

+ C.

8 - 8 - 1 1 -

C

-

'2(xV + c+x3+

i0)

-

T

arcts(* + 3). 8 .3.13. In |(x -

5)(a: + 2)| + C.

 

8.3.14 .

I

lp \x-

5| -

à In |x -

1| + C. 8.3.15. C - ± - arctg x.

 

 

 

8.3 .16.

^

 

^

+ 4x + 2 In |x| + 5 In |x -

2|- 31n |x + 2|+ C.

 

 

 

8.3 .17 .

^

 

In |x -

 

2|-

i

ln(x2 + 2x + 4) - &

arctg

+ C.

 

 

8 .3.18.

iln (x 2 + 9 )-ln | x -l| + 7 1 n | x + 2| -

| arctg | + C.

 

 

 

8 .3.19.

 

5 In |x +

л/2| +

C.

8 .3 .20 . -

Ч + С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( - 0

 

 

 

 

 

 

8-3-2 1' - 5 Ï Ï W + C. 8 .3 .22 . -

+ C. 8 .3 .23 .

 

 

+ C.

8 .3.24.

 

 

arctg 2 ^ + 1

+ C. 8 .3 .25 . 31n(x2 -

8x + 25) + ^

arctg Z-fX+ c.

8.3 .26 .

 

I ln(x2 + 2x +

10) -

arctg

+ C.

8 .3 .27 . i

ln(x2 + 3x + 5) +

 

+

arctg

 

+

 

 

 

 

1

2 + 2x + 1) - ^

arctg

5x 4-1

 

 

C. 8 .3 .28 . | ln(5x

3SL±J, + C

 

8.3 .29. C -

-, - i X + 2

-

&

arctg ^ X . 8.3.30 . C -

,

д* 4-9----- -

 

 

 

 

2{x1 + 2x + 3)

4

6

y/2

 

8{x2 + 2x + 5)

 

- i arctg

 

+ C.

8.3 .31 . -15z° + 4Рж3 +ü33a: + JL arctgx + C.

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48(x 4- 1У

16

 

 

 

 

 

8 -3 '32- 3

 

, ^

3

)

+ Й

 

^ +

C .

8.3 .33 . Z m |«2| - 1

LaI , - l| + a

8 .3.34.

2In |x - 2|— In |x — 3| + C. 8 .3 .35 . | In |x - 5| +

| In |x + 1| + C.

 

8 .3 .36 .

2x — I In |x — 2|— I In |x + 3| + C. 8 .3 .37 . In |x + 1|-

| In |x - 4| -

 

- à In |x -

2| + C. 8 .3 .38 . |.in |x + 1|-

à In |x + 2|+ i

in |® -

2| +

C.

 

8 -3 -39 - Щ¥+ТУ + 5 1* |x + 1| +

§ In |x -

1| + C. 8.3 .40. C - 2 (i 7

2y

x - 2 *

8.3.41. — — 2x + g In \x 1|- i In |x 4- 1|+ ^ In \x+ 2|4- C. 8 .3.42 . g In \x - 1|—

- i ln(x2 + x 4- 1) +

arctg 2 3 1

+ C. 8.3.43.

i

 

lnj^g ^ |+ C.

б 114*4' т

* Т А ; т 7 5 ши,,в

у/з

 

 

*

4 J

8.3.44.

j

arctg x -

g arctg ^ 4- C.

8.3.45.

| ln(x2 2x + 5) —

- ln|x -

1|4- ^ arctg

4. c. 8 .3 .46 .

--

 

+ arctgx 4- ln|x| + C.

8.3 .47 .

 

- 2x 4- g In |x 4 -1| -

| ln(x2 - x 4-1) +

^

arctg 2a^ -* + C .

8 .3 .48 .

5 In |x| - |ln(x2 4-1) +

I arctg x 4-

 

 

 

 

 

8

.3

.51 . | ln(e* + 2) + i ln(e2x + 3ex + 2) -

| ln(e* +

1) + C =

In

+ C.

8

.3

.5 2 . In] zr^-тг I -

e-x + C. 8 .3 .53 . i lnl si.n a:~

* I + C.8.3 .54 . i. In! pK S& g I -

 

 

11

— e |

 

 

3 | sm x + 2

|

 

2

11 - sm x \

-

sin x -z

+ C. 8 .3 .55 . ^

ln x

2~ + ^

' x + 1

+

^ arctg

1 — x

+ C.

 

 

 

о

о

x

—y/2 ■x +

1

 

4

 

Указание. Разложить знаменатель подынтегральной дроби на множители:

x 4+ 1 =

(x4+ 2х 2+ 1) —2х 2 = (x2+ 1)2 — (\/2х )2 = (x2+ у/2х + 1)(х 2 у/2х + 1).

8 .3 .56 .

-пта- +

— —2 ом

-

у " , 1—^"137 +

Указание. Сделать

 

199(х + 2)199

99(x + 2)1JS

 

197(х + 2)197

 

замену t = х + 2. 8 .3.57. — ^ -----h С. Решение. Сделаем замену t = х 5+ х.

 

х

+ х

 

 

 

 

Тогда dt = (5х'* + 1) dx и x 2 •(x8+ 2x ‘‘ +

1) = x 10 + 2x6

+ x 2= (x5 + x )2= t2,

f

(5x4+ l)d x

f dt

1

,

1

,

°ТКуДа l

r V + 2 , 4 l ) = /

?

= ~ ï

+ C = ~

7 ^

+ a

8.3 .58 .

ущ ln |x200 1|— ln |x| -f C. Указание. Поделив числитель и

знаменатель подынтегральной дроби на х 101, сделать замену t = х 100----- пго*.

х

§ 4. Интегрирование иррациональных функций

8.4.2.

^\/х + i ^х +

+ In\ \ / х

1|) 4- С .

8.4.3. 4^ ^/х — yfx4- ln(tyx4- l)j

4- C.

114- C.

8.4.5. | ^2x + 1 + 3 ^2x + ï 4- 3 ln |^2x + 1 -

8.4.6. 2 ty(x +

1)2 _ з ^ + Т + 3 ln | ^ + T +

1| + C. 8.4.8. 2 ^ Щ ± + С .

8.4.10.j xyfx 4- ||x • 4- ||x2 •ÿ ï 4- |x2 •y/x 4* Y f X 2 \/x $ + C .

8.4.11.V £ ϱ I(2Sx£ 1^ L1) + Q g.4.12. 3 ln |tyx + 1| + C.

8.4.13. | [v^x2 — ln(

+ 1)] + C.

 

 

8.4.14. - 1 y/x * - 6 ^ x - 9 1 n | ^ x -l| - 3 1 n (^ ? + l) + C.

8.4.15. 2yfx 4- 6\f x + 3 ln

yX + I

4

C. 8.4.16. x 2y/x 4 2 In(l + y/x) 4 0<

8.4.17. C - 6 ÿ ï - 2 y / i -

| v^8 -

f

- 3ln

8.4.18. 2ï/x+"2 + v^21n y / 7 + 2 - V 2

+ C.

 

 

7 x 4 2 + V2

 

8.4.19. | y/(x+l)3- 1 ^ /(x+ l)4+ 1 fy'(x4l)7- x 4 1 ^ /(x+ l)s- § У (х+ 1)2+С7.

8.4 .20 . 2 arctg y/x + 1 + C. 8.4.21. ж + 4y/l + x + 4 1п(>/Г+"ж -

1) + C.

8

x — 2

1

 

 

-

 

 

----------

2x -

2ln |ty T = 2 Ï - 1|.

.4 .22 . Z -j- ï

y/2x - 1 + C.

8.4.23. C - ^ 1 -

2x - 2tyl -

8

.4.24.

^ + C- 8 .4 .25 . 2

\ + C. Указание. Учесть, что

 

1_______ __

l x - 2

 

1

 

 

 

 

 

х / (* - 1 )3(гв-2)

V х - 1

l* “

I K * - 2 ) ’

 

 

 

 

8-1-26'Н £ ^ М "С‘82^1+С’Г“'- # 9-

 

8

.4.27. ^ 1 — ж

С-

Указание. Учесть, что

(1 x )y /l —x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ------------------------ / = •

8-4.28. ln |x| - 3 [ln |1 + Щ -

J V *

+ 3

j + С .

 

(1

 

^

 

 

 

 

L

 

2 ( 1 + 3 5 ) 4

8.4 .29 . x /a + ^

^

 

z i ) + с .

 

 

 

 

 

 

8-4 -30- с - А \ / № ) ‘ + 5

-

 

Î

8-4-31-

+ с -

8

.4 .32 . i ÿ ( l

+ x3)8- i

$/(1 + x 3)5+ С.

8.4.33 . -

 

+

с .

8

.4.34 . j ху/х 4- ^ х2 4-

 

4- jjz3 4- С.

Указание. Раскрыть скобки.

8

.4 .35. ± У (ж3 -

4)4 + С. 8.4 .36. arcsin

 

+ С.

 

 

 

8.4.37. \/z2 — 10 4- 29 4- 3 1п |z — 5 4* у/х2 10а: 4- 29| 4* С. Указание. Вычислив

в числителе производную подкоренного выражения, представить данный

интеграл в виде суммы двух интегралов (как при интегрировании

 

простейших рациональных дробей третьего типа).

 

 

8 .4 .38 . Зу/х 2 4z 4- 5 4- In 2 4- V х2 4z 4- 5|4- С.

 

 

8 .4 .39 . 2 arcsin(x — 1) — у/2х х 2 + С . 8 .4 .40 . In 1 -

л/1 - X2 + y /ï^ x * + C .

Указание. Сделать подстановку х = sint. 8.4.41. 2 arcsin £ + ^V4 —x2+ С.

 

8.4.42. ^ - ^ (x - 2 )11 +

à y /(x 2)e + C. 8.4.43. C -

^ x2 + 1 .

 

Указание. Сделать подстановку. В ответе учесть, что sin(arctgz) = - у х

.

 

 

 

 

у /х 2 4-1

 

8.4.44. ~[^/(z —I)3 4- у/(х 2)3] 4- С. Указание. Избавится от

 

иррациональности в знаменателе подынтегральной дроби.

 

8.4.45. С arcsin i . Указание. Сделать подстановку х = у.

 

 

x

 

 

t

 

8 .4 .46 . -4? arccos ■

Q

у казаниея Сделать подстановку t = х 4-

 

7 Г

âP + i

 

 

 

 

8 .4 .47 .

4 -1)3 4- N/ Z 3] -

| [^ (z 4- 1)54- л/z®] 4- С. Указание. Избавимся

 

от иррациональности в знаменателе подынтегральной дроби:

 

f

- ^ g f o + l L

dX = f

+ ! ) ( > / » - >/» + l)

d x

_

J

V Ï + V^+T

J (vÆ+^Æтг)(vг-^/^+T)

 

_

f xy/x +

1 y/x(x -f-1) ,

г ,

г

>—

_

~

J

x _

^

+ 2)-------L “x = J

xy/x +

ld x — y v/ï(x +

1) dx. Полученные

интегралы вычисляются без труда.

 

 

 

§ 5. Интегрирование тригонометрических функций

 

8.5.2.

ln|tgf |+ £7. 8.5.3. l i n

J | ± |

+ С . 8.5.5.

•a ro tg (y § tgx) + £7.

8.5.6.С — j ctg4 x — ctg2x + In Itg x\. 8.5.8. A cos3 x — cosx + C.

8.5.9.

sm x

— n _Лз-----h C. 8.5.11.

+

T sin 2x -f-

sin4x 4- C.

 

 

 

 

3sin x

 

 

 

 

 

 

 

8.5.12. Ax — ^

sin 4x + C . 8.5.14. C -

 

^ cos 6x -

A cos 2x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x — ln|sinx|. 8.5.18. tg x — x + C.

8.5.15. Asinx — isin 2 x + £7. 8.5.17. £7 ctC

 

 

2 “ “ “

 

4

 

 

 

 

 

 

 

8.5.19. In t g f +

1 + C. 8.5.20. -----—

+ C. 8.5.21. | arctg 5tg ; + 4 + C.

 

 

 

t g f - 1

l - t g «

 

 

3

 

3

8 .5

.22 .

 

ln(2 + cos a:) +

= arctg

+ £7. 8 .5 .23 .

arctg

+ £7.

8 .5

.24 .

 

A(ln|tg|| + I t g 2 | + 2 tg | )

+ £7. 8 .5 .25 . g arctg(3tgx) + C.

8 .5 .26 . la r c tg (| tg x ) +C. 8 .5 .27 . i a r c t g ( ^ ) + £7.

 

 

8.5

.28 . — ÇtfLJE _ ctg x + C. Указание. Сделать подстановку t = ctgx.

8 .5

.29 . C A cos5x + -

cos3x - cos x. 8.5 .30. ^ sin9x -

y sin7x +

g sin5x + C.

8 .5 .31 .

 

— 2 S

 

H- C. 8.5 .32 . C - sin x -

о

+ A Inlf -^

g ^ l.

 

 

 

о cosô x

 

 

 

2

11 — sin x I

 

8 .5

.3 3 . ^ x -

1 sin 2x +

^ sin4x + ^

sin32x + C.

 

 

 

8 .5

.3 4 . ^

x - i s i n 4x + ^ s in 32x + C. 8 .5 .35 . ygg(3x - s i n 4 x +

|sin 8x) + C.

8 .5 .3 6 . \ sin2x -

ls in 4x + C. 8 .5 .37 .

2cos f

- f cos || + C.

 

8.5.38.g sin4x + j sin 2x + C.

8.5.39.i (g sin 3x + j sin 7x + sin x + g sin9x^ + C.

8.5.40.

£7 - i ctg5 x + i ctg3 x - ctgx - x. 8.5.41. | tg3 | - 2 tg | + x + £7.

8.5.42.

i tg® x - 1 tg4 x + 1 tg2 x + ln | cosx| + £7.

Глава 9. Определенный интеграл

§ 1. Приемы вычисления

9 .1.3.

к 2. 9.1.4.

 

9 .1.5. i In7.

9.1.6.

51n2 -

1. 9.1.7.

2 s / ê - 1. 9.1.8.

 

 

9

.1

.9 .

i

In 13. 9 .1 .10 .

 

 

9 .1.11.

4.

9.1 .13.

0.

9 .1.14.

.

 

 

 

 

9

.1 .15 .

 

л/3 -

1 -

9.1.16. - ^ y . 9.1.17.

 

 

9.1 .18 .

1. 9.1.19. |.

 

 

 

9.1.21.

 

ln|.

9.1 .22. l n

 

^ .

9.1.23 . 12 + 91n3. 9.1.24. arctg0,08.

9.1 .25 . l n ^ .

9.1.27.

о

9.1 .28 . In2. 9.1 .29 . ^

 

-

il n2 .

9.1.30.

1 - c o s l .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

.1 .31 .

 

-рЦ - -г \ .

9.1 .32 . i

In 3 + 2-^ S . 9.1 .33 .

1 ~0ln2. 9 .1 .34 . - Ц ^ .

 

 

 

 

 

In l

 

In о

 

 

 

 

l

l

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

l

 

 

9

.1 .35 .

 

 

 

24 . 9 .1 .36 .

2. 9.1.37 . %/3 -

1 +

In

 

9 .1.38.

 

9.1 .39 .

1.

9

.1.40.

ж ~ ^ + In y/2. 9.1 .41 . Отпет не вереи,

противоречит свойству 7.

9.1.42.

0. 9.1.43. а)

второй; б)

первый; в)

второй; г) первый. 9 .1.44 . а)

< 0;

б)

> 0.

9.1.45. Нет.

9.1.47. 1п|.

9.1.48 . i

 

9.1 .49 . | ln | .

9 .1.50.

31n3.

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

6

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

9

.1.53.

Ы . 9.1 .54 .

Щ . 9.1.55 . Щ . 9 .1 .56 .

4 + c2v^ . 9 .1.57. 1п2 -

|.

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

о

 

 

9

.1 .58 .

 

Цтг. 9.1.60. 21п(3\/2 -

3).

9.1 .62 . |

 

 

9.1.63. 21=i2.

 

 

9

.1.64.

| -

 

i . 9 .1 .65 .

1 ~21п2. 9 .1 .66 . 5.

9.1 .67 . 2ч/3 - |тг. 9 .1 .68 . 1п2.

 

 

9

.1.69.

In |.

9.1 .70 . —

 

 

9.1.71.

 

— \/3. Указание, х =

4sin2 t. 9.1.72.

 

 

9.1 .73 .

3.

9.1 .74 .

 

-arctg% /7.

9 .1 .75 .

 

 

9.1 .76 . i| | . 9 .1 .77 . ^

 

 

9 .1 .78 .

30In | - 6 . 9 .1 .79 . 2|. 9 .1 .80 . х =

2. 9.1 .81.

9.1 .82 . а) нет; б)

нет.

9.1.83.

50.

9.1.84 . Разрыв при t =

0. 9 .1 .87 . —1. 9.1.88. 7г — 4 + 6 1п2.

 

 

9 .1 .89 .

е~

16. 9 .1 .90 . 24In2 -

 

16. 9.1 .92 .2

9 .1 .93 . ^ 4Г 8 .

 

 

 

 

9.1 .94 .

 

 

-

ln(l +

s/2).

9.1.96.

35 + 53 ~

9.1.97. ^

- 6.

 

 

 

 

9.1 .98 . Л

 

-

А г

+

А

 

т - 9-1.99. 2тг - 4. 9.1.100. In 2 +

6

9.1.101. 4^-

 

 

 

m3

 

lnJ 3

 

In

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 .1 .102 .

 

 

+ ^

 

2t - J r - 2

In 2. 9 .1 .103. 2е2 -

2.

 

 

 

 

 

 

9 .1 .104 . ( 1П^2Г ~ +

2i

 

-

) .

9 .1 .105. 2v^|+ 2 . 9.1.106 . |

 

9.1.107 .

2.

9.1.108. 4е3 +2. 9.1.109. g 2 2~ 1. 9.1.110. n (\/2 + ln(l + \/2))

9.1.111. 4- + 1. 9.1.112. тгч/2-4. 9.1.113. 0. 9.1.115. 0.

§ 2. Несобственные интегралы

9.2.2.i. 9.2.3. i. 9.2.4. Расходится. 9.2.5. Расходится. 9.2.7. Расходится.

9.2.9.In 2. 9.2.11. Щ Ё . 9.2.13. Расходится. 9.2.14. 1п(2 + \/о). 9.2.15.

9.2.16.Расходится. 9.2.17. -1. 9.2.18. 9.2.19. 4. 9.2.20. Сходится.

v3

9.2.21.Расходится. 9.2.22. Сходится. 9.2.23. Сходится. 9.2.24. Расходится.

9.2.25.Сходится. 9.2.26. Расходится. 9.2.27. Расходится. 9.2.28. Сходится.

9.2.29.Сходится. 9.2.30. Сходится. 9.2.31. Сходится. 9.2.32. Расходится.

9.2.33.Сходится. 9.2.34. ±. 9.2.35. ±. 9.2.36. 27r~.2v^ . 9.2.37. Щ +

4

I

4

2

9.2.38.^подстановка t = х 9.2.39. 0. 9.2.41. Указание. Сравнить

е~х' и е "2г+1. 9.2 .42 . Сходится ^

= t j . 9 .2 .43 . Сходится.

Указание. Сравнить /

= е~х (1 - ~

) с ip(x) = е~х“ 9.2.44. Расходится

(In я = t). 9.2.45. Нет

никаких значений а . 9.2.48. Расходится. 9.2.49. — i .

9.2.50.Расходится. 9.2.52. 2\/2. 9.2.53. Расходится. 9.2.54. 6. 9.2.56.

9.2.57.Сходится. 9.2.59. тг. 9.2.60. Сходится. 9.2.61. Расходится.

9.2 .62 . Расходится. 9 .2 .63 . Расходится. 9 .2 .64 . Расходится. 9 .2 .65 . — ^1п2е.

9.2.66.Расходится. 9.2.67. ^ arctg у/7. 9.2.68. 27г. 9.2.69. Расходится.

9.2.70.Сходится. 9.2.71. Расходится. 9.2.72. Расходится.

9.2.73.Расходится. 9.2.74. Сходится. 9.2.75. Сходится. 9.2.76. Сходится.

9.2.77.при Q < 1; расходится при а ^ 1. 9.2.78. Расходится.

9.2.79.Расходится. 9.2.80. J n = (—1)п п\ 9.2.81. ^1п2. 9.2.82. Сходится.

9.2.84. Сходится при Q < 1; расходится при а ^ 1.

§ 3. Приложения определенного интеграла

9.3.2.

4г- 9.3.3. тг

—1. 9.3.4. 1 -

9.3.6.

9.3.7. 1. 9.3.8.

9.3.9.

36. 9.3.10.

9.3.11. 8. 9.3.12. |. 9.3.14. 2 -

9.3.15.

- 24In

tO|Oû

9.3.16.9.3.17. |. 9.3.19. 6п. 9.3.20. nab. 9.3.21. 22^1. 9.3.22. 8*.

9.3.23.22. 9.3.24. |тг + 9.3.27. 6,25тг. 9.3.28. |тг. 9.3.29. Щ* . .