Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Neopredelenny_integral_Kontr_rabota (1)

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
633.61 Кб
Скачать

1

 

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