Интегральное исчисление функции одной переменной. Мустафина Д.А - 13 стр.

UptoLike

12
b)
=
=
=
=
=
=
=
+
∫∫
2222
16
13
16
13
;3
)3(16
13
67
13
t
dt
dt
t
dtdx
tx
dx
x
dx
xx
C
x
C
t
+
=+
=
4
3
arcsin13
4
arcsin13
.
c)
∫∫
=
=
+
==
=
+
=
+
=
+
6
;
6
5
;56
23)56(
2484
486036
2484
453
27
222
dt
dx
t
xtx
dx
x
x
dx
xx
x
dx
xx
x
;
23
56
3
23
486036ln
6
7
23233
23
)23ln(
6
7
23
3
23
23
3
7
23
247014
6
1
2
2
222
C
x
arctgxx
C
t
arctgt
t
dt
t
tdt
dt
t
t
+
++=
=+
++=
+
+
+
=
+
+
=
d)
()()()
()
()
=
+
+
+
=
+
+
=
+
+
∫∫
2
2
2
2
2
2
2
2
161
13
172
22
4
172
13)22(4
172
58
x
dx
dx
xx
x
dx
xx
x
dx
xx
x
=
+
+
+
=
+
+=
==
=+=
=
222222
2
)16(
13
172
4
)16(
134
,)22(
1,172
y
dy
xxy
dy
t
dt
dxdydxxdt
xyxxt
C
x
arctg
xx
x
xx
+
+
+
+
+
=
4
1
4
1
172
1
32
13
172
4
22
.
Интеграл
+
22
)16(y
dy
вычисляется с помощью:
рекуррентной формулы: Она выведена в курсе математического ана-
лиза:
.
)(
)22(
32
))(22()(
12122
+
+
+
=
+
nnn
st
dt
ns
n
stns
t
st
dt
Следовательно,
∫∫
+
+
+
=
+
+
+
=
+
C
y
arctg
y
y
y
dy
y
y
y
dy
44
1
32
1
)16(324
2
1
16
1
)16(
1612
1
)16(
222222
.
интегрирования по частям:
() ()
()
=
+
+
=
+
+
=
+
dy
y
y
y
dy
dx
y
yy
y
dy
16
16
1
16
16
1
16
16
16
1
16
2
2
22
2
22
2
2
()
()
()
=
+
=
+
=
==
=
+
=
.
162
1
;
16
;;
16
16
1
44
1
16
1
22
2
2
2
y
v
y
ydy
dv
dyduyu
y
ydyyy
arctg
                    13                                        13                  x − 3 = t;     13                dt
b)   ∫      7 − x 2 + 6x
                                     dx = ∫
                                                    16 − ( x − 3) 2
                                                                           dx =
                                                                                  dx = dt
                                                                                             =∫
                                                                                                16 − t 2
                                                                                                         dt = 13∫
                                                                                                                  16 − t 2
                                                                                                                           =


                ⎛t⎞                ⎛ x − 3⎞
     = 13 arcsin⎜ ⎟ + C = 13 arcsin⎜      ⎟+C .
                ⎝ 4⎠               ⎝ 4 ⎠

                                                                                                                                              t +5
                                                                                                                     6 x − 5 = t;    x=            ;
         7x − 2                84 x − 24              84 x − 24                                                                                 6
c) ∫                dx = ∫                  dx = ∫                  dx =                                                                                    =
       3x − 5 x + 4
            2
                           36 x − 60 x + 48
                               2
                                                   (6 x − 5) 2 + 23                                                           dt
                                                                                                                         dx =
                                                                                                                              6

           1 14t + 70 − 24     7    tdt  23   dt  7                23         ⎛ t ⎞
     =
           6 ∫  t + 23
                 2
                           dt = ∫ 2     + ∫ 2    = ln(t 2 + 23) +
                               3 t + 23 3 t + 23 6                3 23
                                                                       arctg ⎜⎜    ⎟⎟ + C =
                                                                              ⎝ 23 ⎠
           7                         23        ⎛ 6x − 5 ⎞
     =       ln 36 x 2 − 60 x + 48 +    arctg ⎜⎜        ⎟⎟ + C ;
           6                         3         ⎝ 23 ⎠
                    8x + 5                          4(2 x − 2) + 13                               2x − 2                             dx
d)   ∫ (x    2
                 − 2 x + 17      )   2
                                         dx = ∫
                                                    (x   2
                                                             − 2 x + 17    )
                                                                           2
                                                                               dx = 4∫
                                                                                         (x   2
                                                                                                  − 2 x + 17   )
                                                                                                               2
                                                                                                                   dx + 13∫
                                                                                                                              ((x − 1)   2
                                                                                                                                             + 16   )
                                                                                                                                                    2
                                                                                                                                                        =


           t = x 2 − 2 x + 17, y = x − 1      dt          dy            4                 dy
     =                                   = 4 ∫ 2 + 13∫ 2        2
                                                                  =− 2           + 13∫ 2          =
           dt = (2 x − 2)dx , dy = dx         t       ( y + 16)     x − 2 x + 17      ( y + 16) 2

                         4                     13 ⎛    x −1      1      ⎛ x − 1⎞ ⎞
     =−                                   +       ⎜ 2           + arctg ⎜      ⎟⎟ + C .
             x 2 − 2 x + 17                    32 ⎝ x − 2 x + 17 4      ⎝ 4 ⎠⎠
                                          dy
     Интеграл                  ∫ (y 2 + 16)2 вычисляется с помощью:
       • рекуррентной формулы: Она выведена в курсе математического ана-
                                         dt                 t                 2n − 3       dt
             лиза:           ∫ (t   2
                                         + s) n
                                                =
                                                  s( 2n − 2)(t + s )
                                                              2      n −1
                                                                          +           ∫
                                                                            s( 2n − 2) (t + s ) n −1
                                                                                         2
                                                                                                     .

             Следовательно,
                    dy                   1                   y         1 1           dy                    y             1 1         ⎛ y⎞
       ∫ ( y2 + 16)2 = 2 ⋅1⋅16 ⋅ ( y2 + 16) + 16 ⋅ 2 ⋅ ∫ y2 + 42 = 32( y2 + 16) + 32 ⋅ 4 arctg⎜⎝ 4 ⎟⎠ + C .
       • интегрирования по частям:
                    dy                1 16 + y 2 − y 2       1      dy     1      y2
       ∫                         =
                                     16 ∫ y 2 + 16 2
                                                       dx =
                                                            16 ∫ y 2 + 16 16 ∫ y 2 + 16
                                                                         −              dy =
                                                                                                               (          )
           (y   2
                    + 16   ) 2
                                                (                  )
                                      u = y; du = dy;
         1 1     ⎛ y⎞ 1    y ⋅ ydy
       = ⋅ arctg ⎜ ⎟ − ∫            =          ydy                1      =
        16 4     ⎝ 4 ⎠ 16 y 2 + 16 2 dv = 2
                                            y + 16
                                                    2
                                                      ; v
                                                         (= −    2
                                                              2 y + 16 )
                                                                       .
                                                                                     (               )               (          )

                                                                                   12