Вопрос 56.
Метод интегрирования замена переменной с примерами.
Докажем, что если , то .
Доказательство: Имеем: . Тогда
.
Формула интегрирования заменой переменной:
После нахождения интеграла правой части этого равенства следует перейти от новой переменной интегрирования назад к старой переменной .
При подходящей замене переменной мы сводим заданный интеграл к табличному.
Пример 1.
Пример 2.
.
Вопрос 57.
Метод интегрирования по частям с примерами
Пусть , – функции, имеющие непрерывные производные. Тогда
(или ).
Доказательство: Справедливы соотношения:
и
Сравнивая правые части, получим приведенную выше формулу.
Можно указать приоритеты выбора функции .
1) В качестве выбирается одна из функций , .
2) При отсутствии этих функций в подынтегральном выражении в качестве может быть выбрана находящаяся в числителе степенная функция с целым положительным показателем степени.
Других приоритетов при выборе этой функции нет, выбор в этом случае осуществляется перебором возможных вариантов.
Пример 1.
Пример 2.
Вопрос 36.
Свойства непрерывных в точке функций. Примеры непрерывных функций.
1).Сумма непрерывных функций – есть непрерывная функция.
Действительно, из определения 1 непрерывности следует, что если и , то
.
2). Произведение непрерывных функций есть функция непрерывная.
3). Частное непрерывных функций – функция непрерывная, если знаменатель в предельной точке не равен нулю.
Доказательства второго и третьего свойств также следует из свойств пределов.
4). Пусть функция непрерывна в точке , пусть функция непрерывна в точке . Тогда функция непрерывна в точке .
Очевидно, что
.
Так как согласно определению 3 непрерывности при и при , получим: при .
Таким образом, непрерывная функция от непрерывной функции есть функция непрерывная.
Пример. Функция непрерывна во всех точках числовой оси, так как функция непрерывна на , а функция непрерывна на множестве неотрицательных чисел.
Вопрос 37.
Задача о проведении касательной к кривой.
Пусть заданная кривая является графиком непрерывной функции , и требуется провести касательную к этой кривой в точке . Заметим, что касательная – это прямая, получающаяся в пределе из хорд, проходящих через точки и , когда . Уравнение хорды – прямой, проходящей через две заданные различные точки, – имеет вид: или . Делая предельный переход при , получим предельное значение углового коэффициента хорд – угловой коэффициент касательной: . На рисунке касательная представлена пунктиром. Итак, , где – угол, образованный касательной с положительным направлением оси .
Очевидно, что существуют непрерывные кривые, в некоторых точках которых провести касательную невозможно.
Вопрос 38.