21.08.2020
#Математика
2327

Правила и методы интегрирования

Фирсов В.
Эксперт по техническим предметам
Ссылка на ГОСТ
Содержание статьи

Как и при дифференцировании имеются правила интегрирования, которые наряду с таблицей интегралов дают возможность находить неопределенный интеграл. Эти правила следуют непосредственно из правил дифференцирования. Поэтому мы не будем их доказывать. А просто сформулируем:

 правило интегрирования 1

 правило интегрирования 2 ,
Теперь перечислим методы интегрирования. Нумерацию продолжим. 

 3 Если  метод введения нового аргумента 1 и  метод введения нового аргумента 2 , то  метод введения нового аргумента 3 .

Этот метод называют методом введения нового аргумента. Из него следует часто применяющееся правило линейной замены:

 4 Если  метод введения нового аргумента 1 , то  правило линейной замены .

Хотя это правило и является частным случаем метода  3 , мы его выделим, так как оно часто применяется.

Метод подстановки:

  5  Если  Метод подстановки y непрерывна, то, полагая  Метод подстановки x , получим  Метод подстановки.  

Вызывает сомнение замена простого исходного интеграла на более громоздкий интеграл. Однако часто это единственный путь вычисления интеграла. При этом нужно не забыть, вычислив интеграл от  t перейти к функции от  x сделав обратную замену.

Наконец, сформулируем метод интегрирования по частям. 

 6  Если  метод интегрирования по частям u и  метод интегрирования по частям v дифференцируемые функции, то справедлива формула:  метод интегрирования по частям .

Последняя формула и ее применение будет рассмотрена нами отдельно. Будут рассмотрены главные случаи в которых она применяется.

Приведем здесь для удобства таблицу интегралов и продемонстрируем методы и приемы интегрирования на примерах. 

 1.   таблица 1  11.  таблица 11
 2.   таблица 2  12.   таблица 12
 3.   таблица 3  13.   таблица 13
 4.   таблица 4  14.   таблица 14
 5.   таблица 5  15.   таблица 15
 6.   таблица 6  16.   таблица 16
 7.   таблица 7  17.   таблица 17
 8.   таблица 8  18.   таблица 18
 9.   таблица 9  19.   таблица 19
 10.   таблица 10  20.   таблица 20


Отметим еще, что правило  иногда называют методом разложения. Продемонстрируем его:

Пример 1 Найти неопределенный интеграл: пример 1 неопределенный интеграл . Применим метод разложения. Используем основное тригонометрическое тождество:  пример 1 тригонометрическое тождество и разложим единицу в числителе согласно этому тождеству:  пример 1 тождество  

Пример 2 Найти неопределенный интеграл:  пример 2 неопределенный интеграл .

Умножим под интегралом числитель и знаменатель на  e и занесем этот множитель под знак дифференциала. Затем используем формулу  3 : пример 2метод внесения под знак дифференциала- .

Этот метод обратный методу замены переменной называют иногда методом внесения под знак дифференциала.

Пример 3 Найти неопределенный интеграл:  пример 3 неопределенный интеграл .

Здесь, как и в предыдущем примере, используем метод внесения под знак дифференциала:  пример 3 метод внесения   .

Пример 4 Найти неопределенный интеграл:  пример 4  неопределенный интеграл .

Отметим, что  пример 4 xd и далее, как в предыдущем примере: пример 4 итог .

Пример 5 Найти неопределенный интеграл: пример 5 неопределенный интеграл .

Имеем:  пример 5 итог.

Что касается остальных методов интегрирования, то они будут рассмотрены при интегрировании тригонометрических выражений, рациональных, иррациональных выражений. Метод интегрирования по частям так же будет рассмотрен специально.

Узнайте стоимость
консультации!

Узнайте стоимость онлайн за 1 минуту