Интегральное исчисление. Кривулин Н.П - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

=++=
+
=
+
= cuudu
u
u
udu
u
u
4ln
3
16
3
4
4
4
4
4
4
33
3
2
3
3
5
.4ln
3
16
3
4
4
3
4
3
Сxx ++=
Вычисление интегралов от тригонометрических функций.
Рассмотрим общую схему вычисления указанный интегралов.
Функция нечетная
относительно
cosx
R (-cos,sinx)=
=R(cos,sinx)
Функция нечетная
относительно
sinx
R(cos,sinx)=
=R(cos,sinx)
Функция четная
относительно
sinx,
cosx
R (-cos,-sinx)=
=R(cos,sinx)
R (cos,sinx) –
общего вида
(универсальная
подстановка)
u=sinx u=cosx u=tgx
2
x
tgu =
x=arcsin u
2
1 u
du
dx
=
2
1cos ux =
x=arccos u
2
1 u
du
dx
=
2
1sin ux =
x=arctg u
2
1
sin
u
u
x
=
2
1
1
cos
u
x
=
2
1 u
du
dx
+
=
x=2arctg u
2
2
1
1
cos
u
u
x
+
=
2
1
2
sin
u
u
x
+
=
2
1
2
u
du
dx
+
=
Пример 1.
dx
x
x
4
3
sin
cos
R (-cos x,sin x)
R (cos x,sin x) . Так как. функция нечетная относительно cos
x,
применяем подстановку u=sin x, ,
2
1cos ux = ,
2
1 u
du
dx
=
, получим
∫∫
=++
==
=
Cu
u
u
du
u
du
du
u
u
du
uu
uu
2
3
244
2
24
22
3
1
1
)1(1
.
sin
1
sin
1
3
1
23
C
x
x
++=
+++=
++=
.
2
2
2
ln4
2
1
22
2
2
2
2
2
2
3
C
x
tg
x
tg
x
tg
x
dtg
x
tg
x
tg
x
tg
      u5         ⎛ 3     4u 2 ⎞
     ∫                        ∫
                                     4 3 16
=4   3
          du = 4 ⎜
                 ⎜ u  −  3
                              ⎟
                              ⎟ du =   u − ln u 3 + 4 + c =
    u +4         ⎝      u + 4⎠       3    3
 4       16
= 4 x 3 − ln 4 x 3 + 4 + С.
 3        3
              Вычисление интегралов от тригонометрических функций.
                Рассмотрим общую схему вычисления указанный интегралов.
Функция нечетная                   Функция нечетная           Функция четная        R (cos,sinx) –
относительно cosx                  относительно sinx          относительно sinx,    общего вида
R (-cos,sinx)=                     R(cos,sinx)=               cosx                  (универсальная
=R(cos,sinx)                       =R(cos,sinx)               R (-cos,-sinx)=       подстановка)
                                                              =R(cos,sinx)

            u=sinx                        u=cosx                    u=tgx                       x
                                                                                          u = tg
                                                                                               2
      x=arcsin u                      x=arccos u                  x=arctg u           x=2arctg u
            du                               du                            u                 1 − u2
     dx =                            dx = −                    sin x =               cos x =
           1 − u2                           1− u2                        1 − u2              1 + u2
    cos x = 1 − u 2                  sin x = 1 − u 2                       1                   2u
                                                               cos x =               sin x =
                                                                         1− u2               1 + u2
                                                                         du                  2du
                                                                 dx =                 dx =
                                                                       1 + u2               1 + u2
                       cos 3 x
Пример 1.
                   ∫   sin 4 x
                               dx

 R (-cos x,sin x)≡ R (cos x,sin x) . Так как. функция нечетная относительно cos
                                                                                     du
x, применяем подстановку u=sin x, , cos x = 1 − u 2 , dx =                                     , получим
                                                                                           2
                                                                                    1− u

         1 − u 2 (1 − u 2 )              1− u2                           u −3
∫                                    ∫                  ∫ u −∫
                                                         du        du
                              du =               du =                  =      + u −2 + C =
          u4 1− u2                        u4              4
                                                                   u 2
                                                                         −3

    1 1        1
=          +        + C.
    3 sin x sin 2 x
         3


          ⎡                         ⎤                                 x
          ⎢ −3 x                    ⎥                            tg 2
                     2            x      x       1            x
     ∫
=2               +       + tg                                         2 + C.
          ⎢tg                       ⎥ dtg = −        + 4 ln tg +
          ⎢    2       x          2⎥     2         x          2     2
                   tg                         tg 2
          ⎣⎢          2             ⎦⎥             2