Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

К другим разделам курса технического университета по высшей математике

Математика 1 сем. | 2 семестр | 3 семестр | Задачи | Интеграл | Курсовая | Матрицы | Математический анализ | Решение интегралов | Контрольная по математике | Экономические задачи | Примеры решения задач контрольной работы

Примеры решения задач курсового расчета, контрольной работы по математике

Метод подстановки (замены переменных).

Метод замены переменной обобщает рассмотренные выше примеры. Существует две формулы замены переменной в неопределенном интеграле:

Первая формула: Если требуется найти интеграл , но сложно отыскать первообразную, то с помощью замены x = j(t) , при которой переменная x принимается как дифференцируемая функция новой переменной t, и dx = j¢(t)dt получается новый интеграл более простой для интегрирования:

Вторая формула: Если под знаком заданного интеграла можно выделить функцию j(x) , ее производную j¢(x) и дифференциал j¢(x)dx , такую, что после выбора в качестве новой переменной интегрирования t = j(x) , новый интеграл приобретает более простой вид

Таким путем можно обосновать формулу

где t=ax+b , x=(t-b)/a dt=adx a, b — const

т.е. мы применили ранее рассмотренный прием интегрирования «введение новой функции под знак дифференциала» с последующей подстановкой новой переменной. .

Пример 6. Найти неопределенный интеграл .

Проведем замену переменной интегрирования t = sinx, т.к. dt = cosxdх, тогда:

=

Пример 7.

Замена - обратная функция на промежутке строгой монотонности. Получаем:

=

Пример 8:

=

Пример 9.

Пример 10:Найти неопределенный интеграл. С целью упростить подынтегральное выражение, избавиться от корня, вспомним основное тригонометрическое тождество cos2x + sin2x = 1 откуда cos2x = 1-sin2x на основании этого делаем замену переменной

Используя подстановки sint=x/3, t=arcsin(x/3) и выражая

sin4t=2sin2tcos2t=4sintcost(cos2t-sin2t)=4(x/3)(√ 1-x2/32)(1-x2/9 - x2/9) после подстановки, находим первообразную.

Ниже будут рассмотрены другие примеры применения метода специальной подстановки для различных типов функций.

Разберем пример , в котором метод интегрирования по частям применяется два раза.

Пример 10.

Как видно, последовательное применение формулы интегрирования по частям позволяет постепенно упростить функцию и привести интеграл к табличному.

Пример 11.

Видно, что в результате повторного применения интегрирования по частям функцию не удалось упростить к табличному виду. Однако, последний полученный интеграл ничем не отличается от исходного. Поэтому перенесем его в левую часть равенства.

Таким образом, интеграл найден вообще без применения таблиц интегралов.

Прежде чем рассмотреть подробно методы интегрирования различных классов функций, приведем еще несколько примеров нахождения неопределенных интегралов приведением их к табличным ,заменой переменной или введением функций под знак дифференциала, а также интегрированием по частям.

Пример 12.

Пример 13.

Пример 14.

В этом же примере преобразуем дифференциал используя его свойства , внесем cosx под знак дифференциала

Пример 15.

Пример 16

Пример 17.

Пример 18

Пример 19

Пример 20.

Пример 21.

7271f726
На главную сайта Dvoika.net