Высшая математика. Определенный интеграл. Зингер А.А - 11 стр.

UptoLike

[α, β], 2) может быть определена сложная функция f(ϕ(t)), 3)
ϕ(α) = a, ϕ(β) = b. Тогда
Z
b
a
f(x) dx =
Z
β
α
f(ϕ(t))ϕ
0
(t) dt. (4)
Доказательство
Для проверки можно заметить, что если F (x) является
первообразной для f(x), то очевидно F (ϕ(t)) первообразная
для подынтегральной функции в правой части (4) , значит
Z
β
α
f(ϕ(t))ϕ
0
(t) dx = F (ϕ(β) )F (ϕ(α)) = F (b)F (a) =
Z
b
a
f(x) dx.
Пример 7
Вычислить интеграл
Z
4
1
x
2 + 4x
dx.
Решение
Положим 2 + 4x = t
2
, x =
t
2
2
4
, dx =
t
2
dt, при a = 1,
b = 4, α =
6, β =
18. Получим
Z
4
1
x
2 + 4x
dx =
Z
18
6
t
2
2
4
t dt
2t
=
1
8
Z
18
6
(t
2
2) dt =
=
1
8
t
3
3
2t
18
6
=
3
18
18
6 +
6
4
=
18
2
=
3
2
2.
Пример 8
Вычислить интеграл
Z
4
3
3
4
dx
x
x
2
+ 1
.
Решение
Ранее находили первообразную при помощи подстановки
x = tg t. Положим здесь x = t
1
, dx = t
2
dt, α = 4/3, β =