Интегральное исчисление - 2 стр.

UptoLike

2 ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ
или
m 6
F (x)
x
6 M.
Устремим x к нулю. Тогда
lim
x0
m = lim
x0
M = f(x), lim
x0
F (x)
x
= F
(x).
Таким образом, справедлива
Теорема 2 (теорема Ньютона–Лейбница). Площадь криволинейной трапеции, ограниченной
графиком непрерывной функции y = f (x), как функция левого конца основания является перво-
образной для f (x).
Как вычислять неопределённые интегралы? Вообще говоря, эта задача может быть сколь угод-
но сложной, а иногда и неразрешимой в том смысле, что ответ нельзя записать, используя эле-
ментарные функции.
Пример 1. К интегралам, вычисление которых нельзя свести к элементарным функциям, от-
носятся, например, такие
Z
e
x
2
dx,
Z
sin x
2
dx,
Z
dx
ln x
.
Практические приёмы интегрирования основываются на табличных интегралах и некоторых
свойствах неопределённого интеграла, которые мы изучим ниже.
Табличные интегралы. Из определения первообразной и известных производных элементар-
ных функций следует, что
Z
0 dx = c, (1)
Z
1 dx = x + c, (2)
Z
x
µ
dx =
x
µ+1
µ + 1
+ c, (3)
Z
1
x
dx =
Z
dx
x
= ln|x| + c, (4)
Z
1
1 + x
2
dx =
Z
dx
1 + x
2
= arctg x + c, (5)
Z
1
1 x
2
dx =
Z
dx
1 x
2
= arcsin x + c, (6)
Z
a
x
dx =
a
x
ln a
+ c, (7)
в частности,
Z
e
x
dx = e
x
+ c, (8)
Z
sin x dx = cos x + c, (9)
Z
cos x dx = sin x + c, (10)
Z
1
sin
2
x
dx =
Z
dx
sin
2
x
= ctg x + c, (11)
Z
1
cos
2
x
dx =
Z
dx
cos
2
x
= tg x + c. (12)
2                               ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ

или
                                          ∆F (x)
                                     m6          6 M.
                                           ∆x
Устремим ∆x к нулю. Тогда
                                                        ∆F (x)
                      lim m = lim M = f (x),      lim          = F ′ (x).
                     ∆x→0     ∆x→0               ∆x→0    ∆x
Таким образом, справедлива
  Теорема 2 (теорема Ньютона–Лейбница). Площадь криволинейной трапеции, ограниченной
графиком непрерывной функции y = f (x), как функция левого конца основания является перво-
образной для f (x).

  Как вычислять неопределённые интегралы? Вообще говоря, эта задача может быть сколь угод-
но сложной, а иногда и неразрешимой в том смысле, что ответ нельзя записать, используя эле-
ментарные функции.
  Пример 1. К интегралам, вычисление которых нельзя свести к элементарным функциям, от-
носятся, например, такие    Z          Z            Z
                               −x2             2        dx
                              e    dx,    sin x dx,         .
                                                       ln x
  Практические приёмы интегрирования основываются на табличных интегралах и некоторых
свойствах неопределённого интеграла, которые мы изучим ниже.
Табличные интегралы. Из определения первообразной и известных производных элементар-
ных функций следует, что
                         Z
                           0 dx = c,                                             (1)
                         Z
                           1 dx = x + c,                                         (2)

                                        xµ+1
                         Z
                           xµ dx =            + c,                               (3)
                                       µ+1
                           1
                         Z           Z
                                          dx
                              dx =            = ln|x| + c,                       (4)
                           x              x
                               1
                         Z                  Z
                                                  dx
                                  2
                                    dx =               = arctg x + c,            (5)
                           1+x                  1 + x2
                                1
                         Z                    Z
                                                     dx
                           √            dx =      √        = arcsin x + c,       (6)
                              1  − x 2              1 − x2

                                        ax
                         Z
                           ax dx =          + c,                                 (7)
                                       ln a
в частности,
                         Z
                           ex dx = ex + c,                                       (8)
                         Z
                           sin x dx = − cos x + c,                               (9)
                         Z
                           cos x dx = sin x + c,                                (10)
                              1
                         Z                 Z
                                                 dx
                               2 dx =                 = − ctg x + c,            (11)
                           sin x              sin2 x
                              1
                         Z                  Z
                                                 dx
                                2
                                    dx =              = tg x + c.               (12)
                           cos x               cos2 x