Функция называется первообразной для функции в промежутке , если в любой точке этого промежутка ее производная равна :
, .
Отыскание первообразной функции по заданному дифференциалу есть действие, обратное дифференцированию, - интегрирование.
Совокупность первообразных для дифференциала называется неопределенным интегралом и обозначается символом .
, если .
Основные свойства неопределенного интеграла:
1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
5. Если и - любая известная функция, имеющая непрерывную производную, то .
Основные формулы интегрирования
1. ;
2. , , , ;
3. ;
4. , ;
5. , ;
6. , ;
7. , ;
8. , ;
9. , ;
10. , , ;
11. , , ;
12. ;
13. .
Непосредственное интегрирование
Непосредственное интегрирование основано на прямом использовании табличных интегралов, свойств интегралов и применении элементарных тождественных преобразований.
Найти интегралы:
1. .
Решение:
Используя свойства 3 и 4 и формулы 2 и 1 получаем:
.
Ответ: .
2. .
Решение:
Так как , и , то
.
Ответ: .
3. .
Решение:
Так как , и , то
.
Ответ: .
4. .
Решение:
Так как и , то
.
Ответ: .
5. .
Решение:
Выполним тождественные преобразования:
.
Ответ: .
6. .
Решение:
Ответ: .
Интегрирование методом замены переменной
Сущность этого метода заключается в преобразовании интеграла в интеграл .
Для нахождения интеграла заменяем переменную х новой переменной t с помощью подстановки . Дифференцируя это равенство, получим . Подставляя в подынтегральное выражение вместо х и dx их значения, выраженные через t и dt, имеем:
.
После нахождения интеграла возвращаемся к переменной х.
Найти интегралы:
1. .
Решение:
Данный интеграл окажется табличным, если под знаком дифференциала будет стоять аргумент .
Т.к. , то
.
Ответ: .
2. .
Решение:
Поскольку , используем подстановку и , приводим выражение к табличному интегралу:
.
Ответ: .
В простейших случаях (подобных рассмотренным выше) введение новой переменной следует выполнить в уме, применяя следующие преобразования дифференциала :
,
,
,
,
и другие.
3. .
Решение:
Так как , то .
Разделив и умножив подынтегральное выражение на получим . Так как , получим .
Ответ: .
Интегрирование по частям
.
Вычисление сводится к вычислению , если последний окажется проще исходного.
За функцию u принимаются степенные, логарифмические, обратные тригонометрические функции, которые при дифференцировании упрощаются.
За принимаются , , , , , и другие, интегрируя которые можно найти функцию .
Найти интегралы:
1.
Ответ: .
2.
Ответ:
3.
Ответ:
Интегрирование тригонометрических функций
Рассмотрим следующие случаи:
1. При вычислении интегралов вида или используются формулы понижения степени:
, .
2. При вычислении интегралов вида или
от нечетной степени синуса или косинуса нужно отделить один множитель и ввести новую переменную, полагая в первом интеграле и во втором.
3. При вычислении интегралов вида , , применяются формулы:
;
;
.
Найти интегралы:
1.
Ответ: .
2.
Ответ: .
3.
Ответ: .
Задание 4.
4.1 Найти интеграл:
1. ; Ответ: .
2. ; Ответ: .
3. ; Ответ: .
4. ; Ответ: .
5. ; Ответ: .
6. ; Ответ: .
7. ; Ответ: .
8. ; Ответ: .
9. ; Ответ: .
10. ; Ответ: .
11. ; Ответ: .
12. ; Ответ: .
13. ; Ответ: .
14. ; Ответ: .
15. ; Ответ: .
16. ; Ответ: .
17. ; Ответ: .
18. ; Ответ: .
19. ; Ответ: .
20. ; Ответ: .
21. ; Ответ: .
22. ; Ответ: .
23. ; Ответ: .
24. ; Ответ: .
25. ; Ответ: .
26. ; Ответ: .
27. ; Ответ: .
28. ; Ответ: .
29. ; Ответ: .
30. ; Ответ: .
31. ; Ответ: .
32. ; Ответ: .
33. ; Ответ: .
34. ; Ответ: .
35. ; Ответ: .
36. ; Ответ: .
37. ; Ответ: .
38. ; Ответ: .
39. ; Ответ: .
40. ; Ответ: .
41. ; Ответ: .
42. ; Ответ: .
43. ; Ответ: .
44. ; Ответ: .
45. ; Ответ: .
46. ; Ответ: .
47. ; Ответ: .
48. ; Ответ: .
49. ; Ответ: .
50. ; Ответ: .
51. ; Ответ: .
52. ; Ответ: .
53. ; Ответ: .
54. ; Ответ: .
55. ; Ответ: .
56. ; Ответ: .
57. ; Ответ: .
58. ; Ответ: .
59. ; Ответ: .
60. ; Ответ: .
61. ; Ответ: .
62. ; Ответ: .
63. ; Ответ: .
64. ; Ответ: .
65. ; Ответ: .
66. ; Ответ: .
67. ; Ответ: .
68. ; Ответ: .
69. ; Ответ: .
70. ; Ответ: .
71. ; Ответ: .
72. ; Ответ: .
73. ; Ответ: .
74. ; Ответ: .
75. ; Ответ: .
76. ; Ответ: .
77. ; Ответ: .
78. ; Ответ: .
79. ; Ответ: .
80. ; Ответ: .
81. ; Ответ: .
82. ; Ответ: .
83. ; Ответ: .
84. ; Ответ: .
85. ; Ответ: .
86. ; Ответ: .
87. ; Ответ: .
88. ; Ответ: .
89. . Ответ: .