Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
neopredelenny_integral_metodich.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
457.38 Кб
Скачать
x = ϕ(t) следует

В некоторых случаях искомый интеграл сводится к табличному интегралу или их сумме тождественным преобразованием подынтегральной функции.

Пример 2.

cos2x

dx =

cos2 x sin2 x

dx =

1

2sin2 x

dx =

dx

 

2dx = −ctgx 2x +C.

sin

2

x

sin

2

x

 

sin

2

x

sin

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.Основные методы интегрирования.

1.Метод подстановки

Винтеграле f (x)dx полагаем x = ϕ(t), dx = ϕ(t)dt (в предположении, что

ϕ(t) существует и непрерывна ). После подстановки получим

f (x)dx = f [ϕ(t)]ϕ(t)dt = F(t)dt .

Последний интеграл, как правило, является табличным или сводится к нему.

Вычисляем его относительно переменной t, затем возвращаемся к переменной x.

Замечание. В некоторых случаях целесообразнее использовать замену переменной в виде t =ψ(x). Функции t =ψ(x) или

подбирать так, чтобы после подстановки выражение под знаком интеграла тождествен-

ными преобразованиями приводило исходный интеграл к табличному или их

сумме. Замена t =ψ(x) удобна в интегралах вида

 

f (ψ(x))ψ (x)dx ,

 

 

 

где f (t)dt - табличный интеграл.

 

Рассмотрим примеры.

 

 

Пример 3.

J = (3x +5)9 dx.

 

Полагаем 3x +5 = t, тогда

dt = d(3x +5)= (3x +5)dx = 3dx, dx = dt 3.

 

Подставляя, получим

 

 

 

4

5354.ru

 

 

 

 

 

 

9 dt

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

1 t10

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

J = t

 

 

 

 

 

=

 

 

t

 

dt =

 

 

 

 

 

 

+C =

 

 

(3x +5) +C.

 

 

 

 

 

3

3

 

3 10

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = sin(2 3x)dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Замена

t = 2 3x, dt = d(2 3x)= −3dx, dx = −dt 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = sin t

dt

 

= −

1

sin t dt =

1 cost +C =

1 cos(2

3x)+C.

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

Пример 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

a

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем t = x2 a2 , dt = d(x2 a2 )= (x2 a2 )dx = 2xdx, dx = dt 2.

 

 

 

1

 

 

 

2xdx

 

 

 

 

 

 

1

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

=

 

 

 

 

+C =

 

x2 a2

+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J =

 

 

 

xdx

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подстановка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = x2 + a2 , dt = d(x2 + a2 )= (x2 + a2 )dx = 2xdx, dx = dt 2.

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2xdx

 

 

 

 

1

dt

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

ln(x

2

 

2

)+C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

ln

t

 

+C

=

 

 

 

+ a

 

2

x

2

+ a

2

 

 

2

t

 

2

2

 

Пример 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = sin5 xcos x dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем

t = sin x,

dt = cos xdx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J = t

5 dt = t6

+C =

1 sin6

x +C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J =

 

 

 

 

 

dx

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полагаем t = ln x, dt = dx

 

x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5354.ru

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]