Функция F(x) называется первообразной для функции f(x), если F '(x) = f(x).
Любая непрерывная функция f(x) имеет бесконечное множество первообразных, которые отличаются друг от друга постоянным слагаемым.
Общее выражение F(x) +С совокупности всех первообразных для функции f(x) называется неопределенным интегралом от этой функции:
dx = F(x) +С, если d(F(x) +С) = dx
Основные свойства неопределенного интеграла
10.Производная от неопределенного интеграла равна подынтегральной функции и дифференциал от него равен подынтегральному выражению:
(dx)' = d(dx) =f(x) dx
20. Неопределенный интеграл от дифференциала функции равен этой функции плюс произвольная постоянная:
30. Постоянный множитель можно выносить за знак неопределенного интеграла.
dx = kdx
40.Неопределенный интеграл от алгебраической суммы функций равен алгебраической сумме неопределенных интегралов от слагаемых функций:
+ dx
50. Если а – постоянная, то справедлива формула
Основные формулы интегрирования (табличные интегралы)
1.
2. = + C (n
3. = ln + C
4.
5.
6.
7.
8. = tgx + C
9. = - ctgx + C
10. = ln + C
11. = ln + C
12. = arcsin + C
13. = arctg + C
При применении формул (3), (10). (11) знак абсолютной величины пишется только в тех случаях, когда выражение, стоящее под знаком логарифма, может иметь отрицательное значение.
Каждую из формул легко проверить. В результате дифференцирования правой части получается подынтегральное выражение.
Непосредственное интегрирование.
Непосредственное интегрирование основано на прямом использовании таблицы интегралов. Здесь могут представиться следующие случаи:
1) данный интеграл находится непосредственно по соответствующему табличному интегралу;
2) данный интеграл после применения свойств 30 и 40 приводится к одному или нескольким табличным интегралам;
3) данный интеграл после элементарных тождественных преобразований над подынтегральной функцией и применения свойств 30 и 40 приводится к одному или нескольким табличным интегралам.
Примеры.
1.
На основании свойства 30 постоянный множитель 5 выносится за знак интеграла и, используя формулу 1, получим
= 5
2.
Решение. Используя свойство 30 и формулу 2, получим
= = 6
3. - х + 3)
Решение. Используя свойства 30 и 40 и формулы 1 и 2, имеем
- х + 3) = 4 + 12 = 4 - 4 + 12х + С = + 12х + С
Постоянная интегрирования С равна алгебраической сумме трех постоянных интегрирования, так как каждый интеграл имеет свою произвольную постоянную (С1 – С2 + С3 = С)
4.
Решение. Возводя в квадрат и интегрируя каждое слагаемое, имеем
= х -
5.
Используя тригонометрическую формулу 1 + ctg2x =
= = - ctgx – x + C
6.
Решение. Вычитая и прибавляя в числителе подынтегральной функции число 9, получим
= = + = - =
= -х + 9 + С = - х +
Примеры для самостоятельного решения
Вычислите интегралы, используя непосредственное интегрирование:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Контроль знаний обучающихся:
проверить практическую работу;
Требования к оформлению практической работы:
Задание должно быть выполнено в тетради для практических работ