Смекни!
smekni.com

Математический анализ. Практикум (стр. 5 из 12)

3.1.3 Основные методы интегрирования

1. Использование свойств неопределенного интеграла.

Пример 29.

2. Подведение под знак дифференциала.

Пример 30.

3. Метод замены переменной:

а) замена

в интеграле

:

,

где

- функция, интегрируемая легче, чем исходная;
- функция, обратная функции
;
- первообразная функции
.

Пример 31.

б) замена

в интеграле вида:

;

Пример 32.


Пример 33.

4. Метод интегрирования по частям:

Пример 34.

Пример 35.

Возьмем отдельно интеграл


Вернемся к нашему интегралу:

3.2 Определенный интеграл

3.2.1 Понятие определенного интеграла и его свойства

Определение. Пусть на некотором интервале

задана непрерывная функция
. Построим ее график.

Фигура, ограниченная сверху кривой

, слева и справа прямыми
и снизу отрезком оси абсцисс между точками a и b, называется криволинейной трапецией.

S – область – криволинейная трапеция.

Разделим интервал точками

и получим:

Интегральная сумма:


Определение. Определенным интегралом называется предел интегральной суммы.

Свойства определенного интеграла:

1. Постоянный множитель можно выносить за знак интеграла:

2. Интеграл от алгебраической суммы двух функций равен алгебраической сумме интегралов этих функций:

3. Если отрезок интегрирования разбит на части, то интеграл на всем отрезке равен сумме интегралов для каждой из возникших частей, т.е. при любых a, b, c

:

4. Если на отрезке

, то и


5. Пределы интегрирования можно менять местами, при этом меняется знак интеграла:

6.

7. Интеграл в точке равен 0:

8.

9. (“о среднем”) Пусть y = f(x) – функция, интегрируемая на [a,b]. Тогда

, где
, f(c) – среднее значение f(x) на [a,b]:

10. Формула Ньютона-Лейбница

,

где F(x) – первообразная для f(x).

3.2.2 Методы вычисления определенного интеграла.

1. Непосредственное интегрирование

Пример 35.


а)

б)

в)

д)

2. Замена переменных под знаком определенного интеграла.

Пример 36.

2. Интегрирование по частям в определенном интеграле.

Пример 37.

а)

б)

в)

д)

3.2.3 Приложения определенного интеграла

Характеристика Вид функции Формула
площадь криволинейной трапеции в декартовых координатах
площадь криволинейного сектора в полярных координатах
площадь криволинейной трапеции в параметрической форме
длина дугикривой в декартовых координатах
длина дуги кривой в полярных координатах
длина дуги кривой в параметрической форме
объём тела вращения в декартовых координатах
объём тела с заданным поперечным сечением

Пример 38. Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями:

и
.