Neopredelenny_integral_Kontr_rabota (1)
.pdf1 |
|
A |
|
Bx C |
|
Dx E |
. |
x(x2 1)2 |
|
x2 1 |
|
||||
|
x |
|
|
(x2 1)2 |
Имеем:
1 A(x2 1)2 Bx2 (x2 1) Cx(x2 1) Dx2 Ex .
Полагая x 0, находим |
A 1. Приравнивая коэффициенты при одина- |
||||
ковых |
степенях |
х, |
получаем |
0 A B, |
0 C , |
0 2A B D, |
0 C E, т.е. B 1, |
||||||||||
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
dx |
|
|
1 |
|
x |
|
x |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x(x2 1)2 |
|
|
x2 1 |
(x2 1)2 |
|||||||
|
x |
|
|
C 0, |
|
D 1, |
E 0. |
|
|
||||
dx ln |
|
x |
|
|
1 |
ln(x2 |
1) |
1 |
C. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
2(x2 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 11. Тема: интегрирование иррациональных функций с помощью тригонометрических подстановок.
Вычислить интеграл |
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
(x2 4x 7)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Решение. Выделяя полный квадрат в квадратном трехчлене, |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
имеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
du |
|
|
, где u x 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
(x2 4x 7)3 |
(u2 3)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Производя теперь подстановку u |
|
|
|
|
|
du |
|
, |
u2 3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3tgt, |
|
|
3 sect, |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos2 t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
получаем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
3dt |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
cos tdt |
1 |
sin t C |
1 |
|
|
|
u |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
(x2 4x 7)3 |
|
|
|
cos2 t |
|
33 sec3 t |
3 |
|
|
3 |
|
|
|
3 |
u2 3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
x 2 |
|
|
C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
x2 4x 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Задание 12. Тема: интегрирование тригонометрических функ- |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ций. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислить интеграл sin2 x cos4 xdx . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Решение. |
Применяя |
|
|
|
|
|
формулы |
понижения |
|
степени |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
cos2 x |
|
1 cos 2x |
, |
sin2 x |
1 cos 2x |
, |
cos x sin x |
sin 2x |
, имеем: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21
sin2 x cos4 xdx (sin x cos x)2 |
|
1 cos 2x |
|
dx |
1 |
sin2 2xdx |
1 |
sin2 2x cos 2xdx |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
1 cos 4x |
dx |
1 |
sin2 2xd (sin 2x) |
x |
|
|
sin 4x |
|
|
sin3 2x |
C. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
8 |
|
|
2 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
64 |
|
|
|
|
48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
Задание 13. Тема: интегрирование тригонометрических функ- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ций. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Вычислить интеграл |
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
4cos x 3sin x |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
Решение. Применим универсальную тригонометрическую под- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
становку. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Полагаем tg |
|
|
x |
|
t , тогда cos x |
|
1 t2 |
, |
|
sin x |
|
2t |
, |
dx |
|
|
2dt |
и |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 t2 |
|
|
|
|
|
1 t2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
dt |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
2 |
6t 9 |
||||||||||||
|
|
|
|
4cos x 3sin x 5 |
|
1 t |
|
|
|
|
|
|
|
|
2t |
|
|
|
|
|
|
|
2 ) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
5 |
(1 t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
dt |
|
|
2 |
|
|
C |
|
2 |
|
C. |
|
(t 3) |
2 |
t |
3 |
|
x |
|
||||||
|
|
|
|
tg |
3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Задание 14. Тема: интегрирование произведений синусов и косинусов различных аргументов.
Вычислить интеграл сos9x cos5xdx .
Решение. Для вычисления интеграла подобного типа используется одна из формул
cos cos 12 (cos( ) cos( )) , sin sin 12 (cos( ) cos( )) ,
sin cos 12 (sin( ) sin( )) .
Имеем:
cos9x cos5xdx 12 (cos 4x cos14x)dx 18 sin 4x 281 sin14x C.
22
Задание 15. Тема: интегрирование дифференциальных биномов.
Вычислить интеграл |
|
|
x3 |
|
dx . |
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 x2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||
Решение. |
Интеграл |
|
от |
|
дифференциального |
бинома |
|
xm (a bxn ) p dx , |
если m, n, |
p – рациональные числа, приводится к |
интегралу от рациональной функции и, следовательно, выражается через элементарные функции в следующих трех случаях:
|
|
1) |
|
p есть целое число (подстановка x tk , где k – наименьшее |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
общее кратное знаменателей дробей m и n ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
2) |
|
m 1 |
есть целое число (подстановка a bxn |
ts , где s |
– зна- |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
менатель дроби p ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
3) |
|
m 1 |
p есть целое число (подстановка a bxn xnts , где s – |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
знаменатель дроби p ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
Запишем данный дифференциальный бином в стандартном ви- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
де: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 (1 x2 ) |
2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Здесь m 3, |
n 2, |
p |
1 |
, |
m 1 |
2 – целое число. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
n |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Делаем замену 1 x2 |
t2 , тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tdt |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
x |
1 t2 , |
dx |
и |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
1 t2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 tdt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
x3 |
|
dx |
(1 t2 ) |
(1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 x2 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t2 )dt t |
|
|
t3 C |
|
|
|
|
|
( x2 |
2) C. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|||||||||||||||||||||
1 x2 |
|
t 1 t2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
Библиографический список
1.Шипачев, В.С. Высшая математика / В.С. Шипачев. – М.: Высшая школа, 2007. – 479 с.
2.Письменный, Д.Т. Конспект лекций по высшей математике. Полный курс / Д.Т. Письменный. – М.: Айрис Пресс, 2006. – 608 с.
3.Пискунов, Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов / Н.С. Пискунов. В 2 т. Т.2. – 12-е изд. – М.: Наука,
2008. – 575 с.
4. Кудрявцев, В.А. Краткий курс высшей |
математики / |
В.А. Кудрявцев, Б.П. Демидович. – М.: Наука, 2007. – |
656 с. |
5.Данко, П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах / П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. В 2 т. Т.1. – М.: Высшая школа, 2003. – 304 с.
6.Мышкис А.Д. Лекции по высшей математике : учебное пособие / А.Д. Мышкис. – СПб.: Лань, 2007. – 688 с.
24
25
Учебное издание
Составитель
Волошина Марина Сергеевна Журавлева Марина Ивановна Сарычев Константин Юрьевич
НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
Задания для проведения контрольной работы
Напечатано в полном соответствии с авторским оригиналом
Подписано в печать 24.04.2014г.
Формат бумаги 60 84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл.-печ. 1,45 л. Уч.-изд. 1,62 л. Тираж 50 экз. Заказ
Сибирский государственный индустриальный университет 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Издательский центр СибГИУ
26