3.3. Основные методы интегрирования

Замена переменных под знаком неопределенного интеграла

Интегрирование по частям.

Доказательство:

(формула дифференцирования произведения).

(интегрируем обе части равенства)

(использование основного тождества)

(что и требовалось доказать).

Пример:

1) (замена переменной)

2) (интегрирование по частям)

Дополнительный материал

Интегрирование рациональных дробей. Простейшие дроби и их интегрирование

Все коэффициенты действительные числа.

m , n – целые числа.

Нет общих корней.

Если , то дробь называется неправильной, если , то дробь называется правильной.

Если дробь неправильная, то , где - правильная дробь; - многочлен.

Простейшие дроби:

1.

2. , и целое число.

3. ( в знаменателе неприводимый квадратный трехчлен).

4. , и целое число.

=
= =
= =
=

Разложить рациональные дроби на простейшие

Теорема. Если х = а – корень знаменателя f(x) кратности k , то

Доказательство:

; (1)

Будем подбирать А так, чтобы По теореме Безу это возможно, если

Тогда

Подставим в (1)

Следствие:

Теорема. Если ( - неприводимый ква дратный трехчлен. ), то

Доказательство:

Подберем M и N так, чтобы числитель делился на Y :



- по теореме Безу.

M и N можно найти из этой системы всегда.

Следствие: всякая правильная рациональная дробь может быть разложена в сумму простейших дробей.

Пример:

Метод неопределенных коэффициентов

Правую часть равенства (2) надо привести к общему знаменателю и приравнять в числители коэффициенты при одинаковых степенях F(x). Решая полученную систему уравне ний можно определить все коэффициенты.

Интегрирование рациональных дробей

  1. Выделить целую часть дроби.
  2. Разложить знаменатель на множители.
  3. Представить в виде суммы простейших дробей.
  4. Найти неопределенные коэффициенты.
  5. Интегрировать каждую простейшую дробь.

Интегрирование иррациональных функций

3.3.1.

k – общий знаменатель дробей

- рационализирующая подстановка.

Пример:

3.3.2.

k – общий знаменатель дробей

Пример:

3.3.3. Тригонометрические подстановки.

Пример:

- обратные гиперболические функции.

 

 

Математический анализ


*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.