Интегральное исчисление.




Изучить по учебной литературе вопросы:

1. Неопределенный интеграл: определение, свойства, таблица интегралов.

2. Способы вычисления неопределенного интеграла: непосредственное интегрирование, способ подстановки.

3. Определенный интеграл: определение, свойства, геометрический смысл.

4. Способы вычисления определенного интеграла.

5. Применение определенного интеграла к решению практических задач: вычисление площадей плоских фигур.

 

1.Основные правила интегрирования
1. Если то где – произвольная постоянная. 2. где – постоянная. 3.
2.Таблица основных неопределенных интегралов
1. . 2. 3. . 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
3.Непосредственное интегрирование
Отыскание неопределенного интеграла с помощью таблицы, правил и тождественных преобразований называют непосредственным интегрированием. Пример: - + )dx = 2 dx - dx - dx + 3 = 2 - +3 arcsin x + C При интегрировании использованы правила 2 и 3, а также табличные формулы 2,4,6,11.
4.Метод подстановки (замена переменной интегрирования)
Замена переменной в неопределенном интеграле производится с помощью подстановок двух видов: а) где – монотонная, дифференцируемая функция; б) – новая переменная. В первом случае формула замены переменной имеет вид: . (1) Во втором случае: . (2) В обоих случаях после интегрирования следует возвращаться к старой переменной обратной подстановкой. Пример 1. Вычислить интеграл: Решение. Сделаем замену переменных t=x+1 и найдем дифференциал от обеих частей, тогда dt = (x+1)'dx ⇒ dt= dx Подставляя все в исходный интеграл, получим: = = +C = +C, где C - const. Здесь заключительное действие - это обратная замена переменных. В данном случае с помощью замены в интеграле удалось свести интеграл к табличному, затем была произведена обратная замена переменных и получен ответ.

Пример 2:

(положим t = 2x+3, тогда x= t- , dx = dt)

= =- +C= =- +C

 

Пример 3:

dx= (положим t= x2 +25, тогда dt = 2x dx, x dx= dt) = * dt= dt= +C = +C = +C = +C

Определенный интеграл.

Если существует определенный интеграл от функции f(x), то в этом случае функция называется интегрируемой на отрезке .

Для интегрируемости функции на отрезке достаточно, чтобы она была непрерывна на нем или имела конечное число точек конечных разрывов.

Если функция непрерывна на , то от нее существует неопределенный интеграл

и имеет место формула

т.е. определенный интеграл от непрерывной функции равен разности значений первообразной функции (или неопределенного интеграла) при верхнем и нижнем пределах.

Формула

называется формулой Ньютона-Лейбница.

Пример 1:

Необходимо найти определенный интеграл

 

Имеем:

Таким образом искомый интеграл равен 6.

Пример 2:

Вычислить интеграл:

Решение:

=(3 + 4 +5x) = +2 -

- ( +2 26- 8=18.

 

Примеры решения задач

1) Найти неопределенные интегралы:

Решение

При решении примеров следует пользоваться свойствами неопределенных интегралов, таблицей интегралов, в которую включена формула интеграла функции линейного аргумента, непосредственным интегрированием и методом подстановки.

б) Выполнив почленное деление в подынтегральной функции, получим:

в)

г) Будем использовать подстановку:

д) Воспользуемся подстановкой:

2) Вычислить определенные интегралы:

 

Решение

При вычислении определенных интегралов используем формулу Ньютона-Лейбница

. Получение первообразной функции F(x) будем выполнять или непосредственно или способом подстановки.

 

 

3. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями: у=1 – х2 + 4х и 2х – у – 2 =0

Для определения точек пересечения линий составим уравнение из равенства выражений этих линий: 1 – х2 + 4х = 2х – 2; получим уравнение: х2 – 2х – 3 = 0.

Корнями этого уравнения являются числа: (-1) и 3. Для построения линий найдем

значения функций и составим их таблицы:

 

х -1           х -1  
у1 -4         у2 -4  

 

Построив фигуру на плоскости, вычислим ее площадь, определив значение интеграла



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: