Интегрирование рациональных функций с простыми вещественными корнями знаменателя.




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.



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: 2016-04-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: