К другим разделам курса технического университета по высшей математике |
||
Примеры интегралов, не выражающихся через элементарные функции.
К таким интегралам относится интеграл вида
, где Р(х)- многочлен степени выше второй. Эти интегралы называются эллиптическими.
Если степень многочлена Р(х) выше четвертой, то интеграл называется ультраэллиптическим.
Если все — таки интеграл такого вида выражается через элементарные функции, то он называется псевдоэллиптическим.
Не могут быть выражены через элементарные функции следующие интегралы:
- интеграл Пуассона ( Симеон Дени Пуассон — французский математик (1781-1840))
- интегралы Френеля (Жан Огюстен Френель — французский ученый (1788-1827) - теория волновой оптики и др.)
- интегральный логарифм
- приводится к интегральному логарифму
- интегральный синус
- интегральный косинус
Пример 1. Вычислить двойной интеграл
, если областью интегрирования σ является треугольник, ограниченный прямыми y=0, x=2, y=
(см. рис.3).
Решение. Если при вычислении двойного интеграла пользоваться формулой (3), то здесь
(x)=0,
(так как точка входа лежит на оси 0x, а точка выхода - на прямой
); a=0, b=2.
Поэтому, применяя формулу (3),
имеем
.
Вычислим внутренний интеграл, в котором считаем x постоянным:
.
Следовательно,
.
Применяя для вычисления двойного интеграла
формулу (4), получим, конечно, тот же результат. Замечая, что в этом случае
(так как точка входа лежит на прямой
или x=2y, а точка выхода на прямой x=2), c=0, d=1, получим
.
Так как
,
то
Пример 2. Вычислить двойной интеграл
, если область интегрирования σ ограниченна линиями x=0, y=x,
9 (см. рис.4).
Рис. 4
Решение. Применим для вычисления двойного интеграла формулу (3). Здесь
,
, a=0, b=1. поэтому
.
Вычислим внутренний интеграл, в котором считаем x постоянным:
.
Следовательно,
.
Если при вычислении двойного интеграла
пользоваться формулой (4), то придется область интегрирования σ разбить на две части
и
, так как линия ОАВ, на которой расположены точки выхода на отдельных участках, задается различными уравнениями. По свойству аддитивности
.
Применяем формулу (4) к каждому из интегралов, стоящих в правой части последнего равенства:
, так как
,
, c=0, d=1.
Вычисляем внутренний интеграл, помня, что y-постоянно:
.
Следовательно,
.
Аналогично находим
, так как
,
, с=1, d=2.
.
Следовательно,
.
Таким образом, окончательно,
.
| На главную сайта Dvoika.net |