Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Первісна та її властивості, невизначений інтеграл. Основні методи інтегрування




Ф-ція F(x) назив. первісною для ф-ції у=f(x), якщо =f(x).

Властивості: Якщо =f(x), (х)= f(x), то

F(x)-Ф(х)=с=const.

Дов.: - (х)= = =0.

Множина або сукупність всіх первісних для даної ф-ції f(x) назив. невизначеним інтегралом: =F(x)+с.

Властив.:1)Диференціал від інтеграла = підінтегральному виразу: ; 2)Інтеграл суми =сумі інтегралів; 3)Сталий множник можна винести за знак інтеграла.

Методи інтегрування:

1)Безпосереднього інтегрування(табличне);

2) Підстановки.

П-д: ;

3) Інтегрування частинами: . Методом інтегрування частинами зручно обчислювати такі інтеграли а) , , де Р(х)-многочлен, який слід взяти за u, а за dv – вираз, що залишився. б) , ,де Р(х)dx слід взяти за dv.

Інтегрув. раціональних ф-й зводиться до інтегрування елементарних дробів: і (n є N). ; ;

Інтегрування біномних диференціалів:

, де m,n,p Q,ab R.

1)p Z, , де S=НСК знаменників n,m, dx = .

2)p Z,p= :

a) ,s-знаменник р.

б) , тоді шук. , тоді буде така підстановка .

Інтегрування тригонометричних ф-й:

1) . Універс. підстановка

, , .

2) , ,

-sinxdx=dt, = = .

3) R(sinx, -cosx), sinx=t, cosxdx=dt.

4) R(-sinx, -cosx)= R(sinx,cosx).

Визначений інтеграл та умови його існування. Формула Ньютона-Лейбніца, вивчення інтеграла в школі.

Задача про обчислення площі кривої трапеції.

Обчислити площу криволінійної трапеції, обмеженої зверху зверху кривою у=f(х), f(х) є С [а, в], f(х)>=0; знизу віссю 0х, у=0; зліва х = а; зправа х = в.

Для розв’язання цієї задачі поступаємо так:

1.

@ ділимо основу трапеції, тобто [а, в] точками хі довільним способом на n чистин. (будемо мати n-1 точок) х1<x2<x3<…<xі-1і<…<хn-1.

@ довжину кожного відрізка хі - xі-1 = хі.

@ одержали відрізки [а, х1], [х1, х2], …, [xі-1, хі]…[ хn-1, в] – частинні відрізки;

@ через кожну із точок хі провод. прямі перпенд. до 0х до перетину з кривою у=f(х).

2.

@ На кожному із частинних відрізків ∆хі вибир. дов. т. .

@ В цих точках постав. перпенд.

@ Через кожну з точок провед. пряму.

@ одержимо n прямокутників.

@ довжина основи кожного з них є ∆хі , а висотами значення функції в цій точці.

3.

@ Площа одного такого прям. дорівнює: Si = f()*∆хі (i=1, …n).

@ Суму цих площ позначимо: .

@ Очевидно, що це не буде площа цієї трапеції, а буде наближено до неї.

4.

@ Тому природно, за площу криволінійної трапеції аАВв прийм. границю даної суми, якщо вона існує. .

@ .

Задача з механіки.

Обчислити роботу, яку викон. змінна сила F при переміщ. матеріальної точки з полож. А у полож. В, яка діє у напрямку переміщення.

Для розв’язання цієї задачі поступ. так:

1.

@ ділимо шлях [а, в] точками Si (i=1, …, n-1) довільно на n частин;

@ Тоді Si - Si -1 = ∆Sі;

2.

@ Вибир. є [Si -1, Si].

@ Будемо вважати, що на кожному із відрізків ∆Sі це сила стала і дорівнює з-ню її в т. . F ().

3. Аі = F ()∆Sі

Аn = F ()∆Sі

А Аn

Природно, що за роботу, яку викон. це сила F на в-ку [а, в] слід прийняти:

;

Обидві зад. привели нас до обчисл. однотипних границь.

 

2. Нехай задана функція у=f(х), х є [а, в].

1. Ділимо в-зок [а, в] дов. способом на т. хі на n частин.

Довжину кожного із в-ків хі – хі-1 = ∆хі.

Ці в-ки назив. частинними.

2. На кожному з цих частин. в-ків вибир. довільно і обчисл. з-ня в кожній з цих точок.

3. Склад. суму добутків:

= .

Це сума назив. інтегр. сумою на в-ку [а, в].

4. В-ня: Границя інтегральної суми при умові, що , якщо вона існує і не залежить ні від способу розвит. в-ка [а, в] на част. в-ки, ні від вибору точок на кожному з них назив. визначеним інтегралом від ф-ції f(х) на в-ку [а, в] і познач.: , де а, в – межі інтегрування; а – нижня; в – верхня; f(х) – підінтегр функції; f(х)dx – підінтегр. вираз.

Отже, за визнач. маємо .

Познач: , тоді .

.

Геометричний зміст. Див. зад. 1 (площина кр. трап.).

де , .

Механічний зміст. .

Див. зад. 2.

Суми Дарбу. Надалі будемо вважати не обхід. умова викон.

Очевидно, що якщо f (x) неперервна, то за І т. Веєри вона обмежена і на цьому в-ку прим. своє найб. і найм. значення. , тобто [хі-1, хі]. лежить між ті і Мі. , . Назив нижньою (S) і верхньою (S) інтегральними сумами для фун-ції f (x), або сумами Дербу. Якщо А помнож. на хі і просумув., то матимемо , то очевидно, що . Будь-яка інтегр. сума лежить між інтегр. сумами Дарбу. Тоді S, S – точні межі для інт. суми б.

Умови існування інтеграла. Для того, щоб інтеграл існував необхідно і достатньо, щоб .

Доведення:

1. Необхідність.

Припустимо, що інтеграл існує, тобто , . , але суми S і S при заданому розбитті є для інтегральних сум б відповідно точними верхньою і нижньою границями. Тому для них матиме місце нерівність. Із , .

2. Доступність:

Дано: Нехай , тоді з цієї умови і умови , тоді , але тоді , .

Умови існування визн. інтегр. можна сформулюв. і через колив. фун-ції, яке має практичне застосування.

.

Тоді, .





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-10-19; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 795 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наглость – это ругаться с преподавателем по поводу четверки, хотя перед экзаменом уверен, что не знаешь даже на два. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2611 - | 2185 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.