Интегралы. Справочный материал
НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
Свойства.
1. .
2. .
3. .
4. .
Некоторые неопределенные интегралы.
1. . 2. .
3. . 4. .
5. . 6. .
7. . 8. .
9. . 10. .
11. . 12. .
13. . 14. .
15. . 16. .
17. . 18. .
19. .
20. .
21. .
22. .
23. .
24. .
25.
Задача 1
Интегрирование по частям.
Постановка задачи. Найти неопределенный интеграл
.
План решения. Пусть имеет очевидную первообразную , а – дифференцируемая функция, причем ее производная является более простой функцией, чем . Тогда применяем формулу интегрирования по частям
.
Если метод избран удачно, то интеграл в правой части этого равенства оказывается табличным или известным образом сводится к табличному, например, повторным интегрированием по частям.
Примечание 1. Чаще всего в учебниках и справочных пособиях встречается следующая формула интегрирования по частям (обозначения которой мы и используем в решениях):
.
Примечание 2. В случае определенного интеграла имеем формулу
.
Задача 1. Найти неопределенные интегралы.
Задача 2
Интегрирование по частям.
Постановка задачи. Найти неопределенный интеграл
.
План решения. Пусть имеет очевидную первообразную , а – дифференцируемая функция, причем ее производная является более простой функцией, чем . Тогда применяем формулу интегрирования по частям
.
Если метод избран удачно, то интеграл в правой части этого равенства оказывается табличным или известным образом сводится к табличному, например, повторным интегрированием по частям.
Примечание 1. Чаще всего в учебниках и справочных пособиях встречается следующая формула интегрирования по частям (обозначения которой мы и используем в решениях):
.
Примечание 2. В случае определенного интеграла имеем формулу
.
Задача 2. Вычислить определенные интегралы.
Задача 3
Интегрирование подведением под знак дифференциала.
Постановка задачи. Найти неопределенный интеграл
План решения. Пусть имеет очевидную первообразную , а есть функция этой первообразной, т.е. . Тогда
.
Такого рода преобразование называется подведением под знак дифференциала.
Если метод избран удачно, то последний интеграл оказывается таблицным или известным образом сводится к табличному.
Задача 3. Найти неопределенные интегралы.
Интегрирование подведением под знак дифференциала.
Постановка задачи. Найти неопределенный интеграл
План решения. Пусть имеет очевидную первообразную , а есть функция этой первообразной, т.е. . Тогда
.
Такого рода преобразование называется подведением под знак дифференциала.
Если метод избран удачно, то последний интеграл оказывается таблицным или известным образом сводится к табличному.
Примечание. В случае определенного интеграла все аналогично, только необходимо подставить пределы интегрирования.
Интегрирование рациональных функций с простыми вещественными корнями знаменателя.
Постановка задачи. Найти неопределенный интеграл
.
План решения.
1. Введем обозначения:
,
.
Сравним степени числителя и знаменателя .
Если подынтегральная функция – неправильная рациональная дробь, т.е. степень числителя больше или равна степени знаменателя , то сначала выделяем целую часть рациональной функции, поделив числитель на знаменатель:
Здесь многочлен – остаток от деления на , причем степень меньше степени .
2. Разложим правильную рациональную дробь
на элементарные дроби. Если ее знаменатель имеет простые вещественные корни , т.е. , то разложение на элементарные дроби имеет вид
.
3. Для вычисления неопределенных коэффициентов приводим к общему знаменателю дроби в правой части равенства, после чего приравниваем коэффициенты при одинаковых степенях в числителях слева и справа. Получим систему уравнений с неизвестными, которая имеет единственное решение.
4. Интегрируем целую часть (если она есть) и элементарные дроби, используя табличные интегралы, и записываем ответ
,
где – многочлен степени .
Задача 4. Найти неопределенные интегралы.