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

 

 

 

 


Пример решения контрольной работы №2 для ускоренников

№1

1а) Вычислить неопределенный интеграл:

Данный интеграл вычислим при помощи формулы интегрирования по частям.

Выберем , необходимо вычислить и

(Определенную сложность для студентов зачастую представляет вычисление функции при известном . Данную проблему можно решать следующими способами:

Первый подход рассчитан на студентов хорошо освоивших ранее пройденный материал и способных к интуитивному пониманию

1. Зная и представляя перед собой таблицу производных, понимаем, что данная производная может быть получена при дифференцировании функции , причем именно , однако , значит для того чтобы производная получилась необходимо взять производную от функции получения

В случае если проведенные рассуждения сложны для восприятия, то возможен другой подход для вычисления искомой функции:

2. Учитывая второе основное свойство неопределенного интеграла имеем

Либо интеграл можно вычислить и другим способом:

таким образом, получаем .

Для вычисления в итоге имеем:

Применяем к исходному интегралу формулу интегрирования по частям подставляя вместо , , и их значения и получим:

 

1б) Вычислить неопределенный интеграл:

Для вычисления имеющегося интеграла целесообразно сначала сделать замену:

имеем:

2) Вычислить определенный интеграл:

Для вычисления имеющегося интеграла необходимо сначала вычислить соответствующий ему неопределенный интеграл , а затем применить формулу Ньютона-Лейбница.

Данный неопределенный интеграл вычисляется при помощи формулы интегрирования по частям, причем применять ее придется два раза.

Применим к исходному интегралу формулу Ньютона-Лейбница.

3) Найти неопределенный интеграл:

Данный пример предполагает применение метода вычисления интегралов от дробно-рациональных функций.

Алгоритм наших действий следующий:

1. Выделяем целую часть, и получаем интеграл от многочлена и правильной дробно-рациональной функции. т.е.

2. Представляем правильную дробно-рациональную функцию как сумму простейших дробей. в силу единственности представления многочлена получаем систему уравнений:

т.е.

3. Вычисляем интегралы от простейших дробей.

4. Записываем ответ как сумму от получившихся в третьем пункте выражений.

 

4a) Вычислить определенный интеграл:

Перед нами определенный интеграл от тригонометрической функции. Сначала вычислим соответствующий ему неопределенный интеграл . Вычислять данный интеграл будем при помощи стандартной замены , при которой , , получим:

Теперь к исходному интегралу применяем формулу Ньютона-Лейбница.

 

4б) Вычислить определенный интеграл:

Перед нами определенный интеграл от тригонометрической функции. Сначала вычислим соответствующий ему неопределенный интеграл . Вычислять данный интеграл будем при помощи стандартной замены , при которой , , получим:

Перед нами интеграл от дробно-рациональной функции и вычислять его надо аналогично ранее решенному третьему примеру.

, тогда имеем систему уравнений Тогда

Применяя к исходному интегралу формулу Ньютона-Лейбница имеем:

 

5) Вычислить определенный интеграл:

Перед нами определенный интеграл от иррациональной функции. Сначала вычислим соответствующий ему неопределенный интеграл . Вычислять данный интеграл будем при помощи стандартной замены.

замена . В нашем случае замена , при этом , , учтем что в итоге имеем:

перед нами интеграл от тригонометрической функции, причем вида где m и n целые числа и одно из них не четное, можно занести под знак дифференциала.

проведя обратную замену и перейдя к исходной переменной имеем: . Применяя к исходному интегралу формулу Ньютона-Лейбница имеем:

6) Вычислить длину дуги кривой, заданной в прямоугольной системе координат. ,

Если гладкая кривая задана уравнением то длина ее дуги на отрезке [ a,b ] может быть вычислена по формуле: . В нашем случае . Имеем:

 

7) Изменить порядок интегрирования:

Для изменение порядка интегрирования первым шагом необходимо изобразить область, по которой вычисляется двойной интеграл.

В первой части исследуемого интеграла внешняя переменная x изменяется от нуля до единицы образуя некую полосу на плоскости Oxy, а внутренняя переменная y изменяется от функции (горизонтальная прямая совпадающая с осью Ox) до функции (прямая, которая является биссектрисой первого координатного угла). Обе функции могут быть построены по точкам.

Таким образом получаем область:

Во второй части исследуемого интеграла внешняя переменная x изменяется от единицы до , образуя некую полосу на плоскости Oxy, а внутренняя переменная y изменяется от функции (горизонтальная прямая совпадающая с осью Ox), до функции . (функция представляет из себя верхнюю дугу полуокружности с центром в начале координат и радиусом , что становиться очевидно если возвести функцию в квадрат). Обе функции могут быть построены по точкам.

 

Таким образом получаем область:

Объединяя полученные области имеем:

Проецируя имеющуюся область на прямую Oy получаем отрезок [0;1], следовательно, пределы во внешнем интеграле будут изменяться от нуля до единицы. Что же касается изменение пределов во внутреннем интеграле, то находясь внутри области при уменьшении x мы упираемся в функцию , а при увеличении x мы упираемся в функцию (или с учетом того что необходимо выразить x ). Таким образом получаем:

8) Вычислить:

Для начала решения построим область D.

Для определения пределов интегрирования первым шагом спроецируем область на ось х, тем самым получив в качестве границ внешнего интеграла отрезок [0;4]. Двигаясь внутри области по прямым, параллельным оси Оу определяем какие функции выступают в качестве границ внутреннего интеграла. Таким образом имеем:

Данный интеграл вычисляем как повторный

Таким образом

 

9) Вычислить:

Будем вычислять тройной интеграл как повторный, аналогично предыдущему примеру.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Выбираем материал зубчатых колес, термообработку; определяем допускаемые напряжения для шестерни и колеса | Примерный перечень локальной документации в сфере охраны труда наличие, хранение и ведение которой должно быть организовано в организации
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-30; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 254 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Стремитесь не к успеху, а к ценностям, которые он дает © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

2153 - | 2108 -


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

Ген: 0.02 с.