- •Высшая математика
- •Часть 3
- •Составители: ст.Преп. Елена Николаевна Бесперстова
- •Рабочая программа
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольная работа №7.
- •4.1-4.30.
- •Методические указания и примеры для выполнения контрольной работы № 7
- •1. Неопределенный интеграл
- •2. Основные методы интегрирования
- •3. Интегрирование рациональных дробей
- •4. Интегрирование некоторых иррациональных выражений
- •5. Интегрирование тригонометрических функций
- •6. Определенный интеграл
- •7. Несобственные интегралы.
- •8. Геометрические приложения определенного интеграла
- •Контрольная работа №8 Дифференциальные уравнения
- •Методические указания и примеры для выполнения контрольной работы №8
- •1. Дифференциальные уравнения
- •2. Дифференциальные уравнения первого порядка
- •2.1. Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными
- •2.2. Однородные уравнения первого порядка
- •2.3. Линейные уравнения первого порядка.
- •3. Дифференциальные уравнения высших порядков
- •4. Линейные уравнения второго порядка.
- •5. Системы дифференциальных уравнений
- •Контрольная работа №9
- •Методические указания и примеры для выполнения контрольной работы № 9
- •1. Кратные и криволинейные интегралы
- •2. Вычисление двойных интегралов
- •3. Вычисление тройных интегралов
- •4. Вычисление криволинейных интегралов
4.1-4.30.
4.1. Вычислите площадь фигуры, ограниченной параболой и прямой.
4.2. Вычислите длину дуги кривой .
4.3. Вычислите объем тела, образованного вращением вокруг оси Ох фигуры, ограниченной кривыми .
4.4. Вычислите площадь фигуры, ограниченной линией .
4.5. Вычислите длину дуги арки циклоиды .
4.6. Вычислите объем тела, полученного вращением вокруг оси Ох фигуры, ограниченной параболой и прямой.
4.7. Вычислите длину дуги кривой .
4.8. Вычислите площадь фигуры, ограниченной линиями .
4.9. Вычислите длину дуги полукубической параболы от точкидо точки.
4.10. Вычислите площадь фигуры, ограниченной линией .
4.11. Вычислите объем тела, полученного вращением вокруг оси Ох фигуры, ограниченной линией .
4.12. Вычислите длину дуги полукубической параболы от точкидо точки.
4.13. Вычислите площадь фигуры, ограниченной кардиоидой .
4.14. Вычислите площадь фигуры, ограниченной линиями и.
4.15. Вычислите площадь фигуры, ограниченной одной аркой циклоиды и осьюОх.
4.16. Вычислите объем тела, полученного вращением вокруг оси Ох фигуры, ограниченной кривыми и осьюОу .
4.17. Вычислите длину дуги кардиоиды .
4.18. Вычислите объем тела, полученного вращением вокруг оси Ох фигуры, ограниченной параболами .
4.19. Вычислите площадь фигуры, ограниченной параболой и прямой.
4.20. Вычислите длину астроиды .
4.21. Вычислите площадь фигуры, ограниченной четырехлепестковой розой
4.22. Вычислите длину дуги кривой , ограниченной прямыми.
4.23. Вычислите площадь фигуры, ограниченной линиями .
4.24. Вычислите объем тела, полученного вращением вокруг оси Оу фигуры, ограниченной кривыми .
4.25. Вычислите площадь фигуры, ограниченной линией .
4.26. Вычислите длину дуги кривой .
4.27. Вычислите длину дуги данной линии .
4.28. Вычислите объем тела, полученного вращением вокруг оси Оу линии .
4.29. Вычислите площадь фигуры, ограниченной астроидой .
4.30. Вычислите площадь фигуры, ограниченной линиями .
Методические указания и примеры для выполнения контрольной работы № 7
1. Неопределенный интеграл
Определение и основные формулы интегрирования.
Пусть дана функция непрерывная в своей области определения.
Функция называетсяпервообразной для , если во всех точках указанной области выполняется равенство.
Например, для функции первообразной будет функция, так как. Для функциипервообразной будет, так как.
Если функция является первообразной для функции, то и функция, гдеC – произвольная постоянная, также будет первообразной для , так как.
Итак, выражение вида , гдеC – произвольная постоянная, определяет совокупность всех первообразных функций для функции .
Множество всех первообразных функций для функции называетсянеопределенным интегралом от функции и обозначается.
Таким образом, , гдеC – произвольная постоянная.
Например: .
Процесс нахождения неопределенного интеграла от функции называетсяинтегрированием функции .
Если график функции назватьинтегральной кривой для функции , то неопределенный интеграл будет определять множество всех интегральных кривых для этой функции.
Таблица основных правил и формул интегрирования
1. |
; |
10. |
; |
2. |
; |
11. |
; |
3. |
; |
12. |
; |
4. |
; |
13.
|
; |
5. |
, ; |
14. |
; |
6. |
; |
15. |
; |
7. |
; |
16. |
; |
8. |
; |
17. |
; |
9. |
; |
18. |
; |
|
|
19. |
. |
В формулах 3 – 19 u может быть как независимой переменной, так и некоторой функцией аргумента x.
Очевидны следующие свойства неопределенного интеграла, вытекающие из определения:
и .
Эти свойства используются для проверки правильности интегрирования.
Техника интегрирования сводится к непосредственному применению формул 1 –19, а также применению методов замены переменной (подстановки), интегрирования по частям, интегрирования рациональных дробей.
Непосредственное интегрирование
В простейших случаях интегралы вычисляются прямым применением формул 1–19.
Пример 1. Найти интеграл .
Решение. Преобразуем подынтегральное выражение и воспользуемся формулами 1, 2, 4. Получим
.
Здесь мы применили известные формулы и. Следовательно,
.
Проверим найденный результат дифференцированием. Найдем
,
что совпадает с подынтегральным выражением и, следовательно, интегрирование проведено правильно.