Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

Show Gist options
  • Save anonymous/9005d0a898d0b15e0bb6a244c188a8de to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save anonymous/9005d0a898d0b15e0bb6a244c188a8de to your computer and use it in GitHub Desktop.
Методы вычисления интегралов примеры

Методы вычисления интегралов примеры


Методы вычисления интегралов примеры



Методы интегрирования.
Методы интегрирования неопределенных интегралов
Методы вычисления определённых интегралов


























Интегрирование является значительно более сложным действием, чем дифференцирование, поскольку для отыскания первообразных нет таких универсальных правил и формул, как в дифференциальном исчислении. Методы интегрирования сводятся к указанию ряда приемов, приводящих данный интеграл к табличному. К наиболее важным методам интегрирования относятся: Интегрирование, основанное на прямом использовании таблицы интегралов и свойств неопределенного интеграла, называется непосредственным интегрированием. Интеграл приводится к одному или нескольким табличным интегралам в результате применения свойств неопределенного интеграла. Интеграл приводится к одному или нескольким табличным интегралам в результате элементарных тождественных преобразований подынтегральной функции и применения свойств неопределенного интеграла. Сущность метода заключается в том, что путем введения новой переменной интегрирования то есть подстановки удается свести заданный интеграл к новому интегралу, который является табличным или легко находится другим способом. Общих методов подбора подстановок не существует. Рассмотрим некоторые варианты подстановок. Под знак дифференциала, стоящего в интеграле, можно ввести любое постоянное слагаемое. Под знак дифференциала, стоящего в интеграле, можно ввести любой постоянный множитель, разделив на него интеграл. Если под знаком интеграла стоит сложная функция, умноженная на производную от внутренней функции, то есть интеграл имеет вид:. Для применения подстановки существует следующее правило. Чтобы найти интеграл , надо. Иногда бывает целесообразно при вычислении такого интеграла, в котором независимой переменой является х , сделать подстановку. Преобразуя подынтегральное выражение путем подстановки, имеем. В результате получаем формулу интегрирования подстановкой:. Функция выбирается так, чтобы интеграл в правой части равенства был более простым, чем первоначальный. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Методы интегрирования Интегрирование является значительно более сложным действием, чем дифференцирование, поскольку для отыскания первообразных нет таких универсальных правил и формул, как в дифференциальном исчислении. Метод непосредственного интегрирования Интегрирование, основанное на прямом использовании таблицы интегралов и свойств неопределенного интеграла, называется непосредственным интегрированием. При непосредственном интегрировании могут представиться три случая. Интеграл находят непосредственно по соответствующему табличному интегралу. Примеры 1 ; 2 ; II. Метод интегрирования подстановкой замена переменной Сущность метода заключается в том, что путем введения новой переменной интегрирования то есть подстановки удается свести заданный интеграл к новому интегралу, который является табличным или легко находится другим способом. При любой постоянной а будет. В некоторых случаях применяют оба приема вместе: Подстановка вида Если под знаком интеграла стоит сложная функция, умноженная на производную от внутренней функции, то есть интеграл имеет вид: Чтобы найти интеграл , надо 1 переписать интеграл в виде ; 2 сделать замену , что приведет к интегралу ; 3 найти последний интеграл; 4 в полученном ответе произвести обратную замену u на. Подстановка вида Пусть требуется найти интеграл. Преобразуя подынтегральное выражение путем подстановки, имеем , так как. В результате получаем формулу интегрирования подстановкой: Чтобы найти интеграл , надо 1 перейти к новой переменной t , связанной с х выражением ; 2 выразить через t все подынтегральное выражение:


Определённый интеграл и методы его вычисления


Определённым интегралом от непрерывной функции f x на конечном отрезке [ a , b ] где называется приращение какой-нибудь её первообразной на этом отрезке. Вообще, понимание заметно облегчится, если повторить тему неопределённого интеграла При этом употребляется запись. Как видно на графиках внизу приращение первообразной функции обозначено , определённый интеграл может быть как положительным, так и отрицательным числом Вычисляется как разность между значением первообразной в верхнем пределе и её же значением в нижнем пределе, т. Числа a и b называются соответственно нижним и верхним пределами интегрирования, а отрезок [ a , b ] — отрезком интегрирования. Таким образом, если F x — какая-нибудь первообразная функция для f x , то, согласно определению,. Равенство 38 называется формулой Ньютона-Лейбница. Разность F b — F a кратко записывают так:. Докажем, что определённый интеграл не зависит от того, какая первообразная подынтегральной функции взята при его вычислении. Пусть F x и Ф х — произвольные первообразные подынтегральной функции. Так как это первообразные одной и той же функции, то они отличаются на постоянное слагаемое: Тем самым установлено, что на отрезке [ a , b ] приращения всех первообразных функции f x совпадают. Таким образом, для вычисления определённого интеграла необходимо найти любую первообразную подынтегральной функции, то есть сначала следует найти неопределённый интеграл. Постоянная С из последующих вычислений исключается. Затем применяется формула Ньютона-Лейбница: Полученное число и будет определённым интегралом. Для того чтобы потренироваться в нахождении определённых интегралов, потребуется таблица основных неопределённых интегралов и пособие " Действия со степенями и корнями ". Однако при вычислении определённого интеграла лучше не находить отдельно первообразную, а сразу записывать интеграл в виде Проверить решение можно на калькуляторе неопределённых интегралов онлайн В полученную в результате вычисления первообразную подставьте сначала значение верхнего предела, затем значение нижнего предела и найдите разницу. Определённый интеграл с одинаковыми пределами интегрирования равен нулю , то есть Это свойство содержится в самом определении определённого интеграла. Однако его можно получить и по формуле Ньютона-Лейбница: Пусть F x — первообразная для f x. Для f t первообразной служит та же функция F t , в которой лишь иначе обозначена независимая переменная. Если отрезок интегрирования разбит на части, то определённый интеграл по всему отрезку равен сумме определённых интегралов по его частям , то есть если. Теорема 7 теорема о среднем. Если верхний предел интегрирования больше нижнего и подынтегральная функция неотрицательна положительна , то и определённый интеграл неотрицателен положителен , то есть если. Если верхний предел интегрирования больше нижнего и функции и непрерывны, то неравенство. Свойства определённого интеграла позволяют упрощать непосредственное вычисление интегралов. Используя теоремы 4 и 3, а при нахождении первообразных — табличные интегралы 7 и 6 , получим. Пусть f x — непрерывная на отрезке [ a , b ] функция, а F x — её первообразная. Действительно, дифференцируя Ф х , получим. Проинтегрировав его в пределах от a до b и учитывая теорему 4 параграфа этой статьи о свойствах определённого интеграла, получим. Как это следует из теоремы 2 параграфа о свойствах неопределённого интеграла, первый член в правой части равен разности значений произведения uv при верхнем и нижнем пределах интегрирования. Записав эту разность кратко в виде. По формуле 49 находим. Если в подынтегральном выражении произвести замену переменной. В самом деле, её производная, согласно правилу дифференцирования сложной функции, равна. Но, согласно формуле Ньютона-Лейбница, разность F b — F a есть. Это и есть формула перехода к новой переменной под знаком определённого интеграла. С её помощью определённый интеграл. При этом старые пределы интегрирования a и b заменяются новыми пределами и. Чтобы найти новые пределы, нужно в уравнение. После нахождения новых пределов интегрирования вычисление определённого интеграла сводится к применению формулы Ньютона-Лейбница к интегралу от новой переменной t. В первообразной функции, которая получается в результате нахождения интеграла, возвращаться к старой переменной нет необходимости. При вычислении определённого интеграла методом замены переменной часто бывает удобно выражать не старую переменную как функцию новой, а, наоборот, новую — как функцию старой. Найдём новые пределы интегрирования. После замены переменной мы не возвращались к старой переменной, а применили формулу Ньютона-Лейбница к полученной первообразной. Определённый интеграл и методы его вычисления. Вычислить определённый интеграл Решение. Сначала найдём неопределённый интеграл: Вычислить определённый интеграл Используя теоремы 4 и 3, а при нахождении первообразных — табличные интегралы 7 и 6 , получим. Нет времени вникать в решение? Метод замены переменной в неопределённом интеграле. Интегрирование подведением под знак дифференциала. Интегрирование рациональных функций и метод неопределённых коэффициентов. Интегрирование некоторых иррациональных функций. Площадь плоской фигуры с помощью интеграла. Объём тела вращения с помощью интеграла. Определённый интеграл и методы его вычисления Понятие определённого интеграла и формула Ньютона-Лейбница Свойства определённого интеграла Определённый интеграл с переменным верхним пределом Вычисление определённых интегралов методом интегрирования по частям и методом замены переменной Понятие определённого интеграла Определённым интегралом от непрерывной функции f x на конечном отрезке [ a , b ] где называется приращение какой-нибудь её первообразной на этом отрезке. Вообще, понимание заметно облегчится, если повторить тему неопределённого интеграла При этом употребляется запись Как видно на графиках внизу приращение первообразной функции обозначено , определённый интеграл может быть как положительным, так и отрицательным числом Вычисляется как разность между значением первообразной в верхнем пределе и её же значением в нижнем пределе, т. Разность F b — F a кратко записывают так: Поэтому формулу Ньютона-Лейбница будем записывать и так: Поэтому Тем самым установлено, что на отрезке [ a , b ] приращения всех первообразных функции f x совпадают. Используя формулу получим Проверить решение можно на калькуляторе неопределённых интегралов онлайн В полученную в результате вычисления первообразную подставьте сначала значение верхнего предела, затем значение нижнего предела и найдите разницу. Свойства определённого интеграла Теорема 1. Следовательно, На основании формулы 39 последнее равенство означает равенство интегралов и Теорема 3. Если верхний предел интегрирования больше нижнего и подынтегральная функция неотрицательна положительна , то и определённый интеграл неотрицателен положителен , то есть если Теорема 9. Вычислить определённый интеграл Используя теоремы 4 и 3, а при нахождении первообразных — табличные интегралы 7 и 6 , получим Проверить решение можно на калькуляторе неопределённых интегралов онлайн В полученную в результате вычисления первообразную подставьте сначала значение верхнего предела, затем значение нижнего предела и найдите разницу. Действительно, дифференцируя Ф х , получим так как F x — первообразная для f x , а F a — постояная величина. Проинтегрировав его в пределах от a до b и учитывая теорему 4 параграфа этой статьи о свойствах определённого интеграла, получим Как это следует из теоремы 2 параграфа о свойствах неопределённого интеграла, первый член в правой части равен разности значений произведения uv при верхнем и нижнем пределах интегрирования. По формуле 49 находим Проверить решение можно на калькуляторе неопределённых интегралов онлайн В полученную в результате вычисления первообразную подставьте сначала значение верхнего предела, затем значение нижнего предела и найдите разницу. Перейдём к вычислению определённого интеграла методом замены переменной. Пусть где, по определению, F x — первообразная для f x. С её помощью определённый интеграл после замены переменной преобразуется в определённый интеграл относительно новой переменной t. К началу страницы Пройти тест по теме Интеграл Начало темы "Интеграл" Найти неопределённый интеграл:


Аэропорт казань адрес
И в дальнейшем конечным результатом
Как пожарить кабачки с помидорами
Понятие о логике научного исследования
Транспорт в логистической системе предприятия
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment