Презентация на тему «Интегрирование иррациональных функций»

План лекции Интегрирование иррациональных функций 2)Метод

интегрирования по частям 3)Интегрирование тригонометрических функций

Интегрирование иррациональных функций Квадратичные иррациональности

Рассмотрим некоторые типы интегралов,содержащих иррациональные функции. Интегралы типа Называют неопределенными интегралами от квадратичных иррациональностей.Их можно найти следующим образом: под радикалом выделить полный квадрат: и сделать подстановку

При этом первые два интеграла приводятся к табличным, а третий – к

сумме двух табличных интегралов. Пример№1. Найти интеграл: Решение: Так как

Пример №2

Найти интеграл : Решение: Выделим полный квадрат : Сделаем подстановку: Тогда:

Метод интегрирования по частям Пусть - функции имеющие непрерывные

производные.Тогда Интегрируя это равенство, получим : Полученная формула называется формулой интегрирования по частям .Она дает возможность свести вычисление интеграла к вычислению интеграла , который может оказаться существенно более простым,чем исходный. Интегрирование по частям состоит в том,что подынтегральное выражение заданного интеграла представляется каким-либо образом в виде произведения двух сомножителей Затем,после нахождения ,используется формула интегрирования по частям. Иногда эту формулу приходится использовать несколько раз.

Укажем некоторые типы интегралов,которые удобно вычислять методом

интегрирования по частям. 1.Интегралы вида где Удобно положить , а за обозначить все остальные сомножители.

2.Интегралы вида Удобно положить а за обозначить остальные сомножители

3.Интегралы вида Где - числа

За можно принять функцию Пример № 1. Найти Решение:Пусть (можно положить С=0) Следовательно по формуле интегрирования почастям:

Пример №2

Найти Решение: Пусть Поэтому

Пример №3

Найти Решение: Пусть .Поэтому Для вычисления интеграла снова применим метод интегрирования по частям : Значит, Поэтому

Пример

Найти Решение:Пусть . Поэтому

Интегрирование тригонометрических функций Интегралы вида Находятся с

помощью формул:

Пример №1

Найти интеграл: Решение:Воспользуемся формулой Получим: Тогда

Пример№2

Найти интеграл: Решение: Воспользуемся формулой: Получим: Тогда

Пример№3

Найти интеграл: Решение: Воспользуемся формулой: Получим: Тогда:

Интегралы типа Для нахождения таких интегралов используются следующие

приемы: Подстановка если целое положительное нечетное число; Подстановка если целое положительное нечетное число; Формулы понижения порядка: Если целые неотрицательные четные числа; 4)Подстановка если есть четное отрицательное целое число.

Пример№1

Найти интеграл: Решение: Применим подстановку Т.к.n=5 (1 cлучай). Тогда Получим:

Пример №2

Найти интеграл: Решение: воспользуемся формулой:

Пример №3

Найти интеграл: Решение:Здесь (4 случай) Обозначим Тогда Получим:

Универсальная тригонометрическая подстановка Рассмотрим некоторые

случаи нахождения интеграла от тригонометрическихфункций.Функцию с переменными и ,над которыми выполняются рациональные действия (сложения,вычитание,умножение иделение) Принято обозначать знак рациональной функции. Вычисление неопределённых интегралов типа Сводится к вычислению интегралов от рациональной функции подстановкой ,которая называется универсальной

Действительно, Поэтому Где рациональная функция от

Обычно этот способ весьма громоздкий,зато всегда приводит к результату.

На практике применяют и другие,более простые подстановки, в

зависимости от свойств ( и вида) подынтегральной функции.В частности,удобны следующие правила: 1)Если функция нечётна относительно Т.е ,то подстановка рационализирует интеграл; 2)Если функция нечётна относительно Т.е. ,то делается подстановка 3)Если функция четна относительно ,то интеграл рационализируется подстановкой .Такая же подстановка применяется,если интеграл имеет вид

Пример: Найти интеграл Решение: Сделаем универсальную подстановку

Тогда Следовательно