- •1. Первообразная. Неопределённый интеграл. Таблица неопределённых вариантов.
- •2. Замена переменной в неопределенном интеграле.
- •1) Внесение под знак диф-ла:
- •2) Вынесение из-под знака диф-ла:
- •3.Интегрирование по частям.
- •4. Разложение прав. Рац. Дроби в сумму простейших. Интегрирование рац. Дробей.
- •7777. Интегрирование тригонометрических функций.
- •7. Интегрирование иррац-тей.
- •8. Задачи, приводящие к понятию определения ои
- •9. Определение ои как предела инт суммы. Св ои.
- •11. Инт с перем верхним пределом Формула н-л.
- •11. Замена переменных и интег-ние по частям.
- •11. Геометрические и физические приложения о и
- •13. Нес инт с бескон пред инт-я. Н и от ннеогран ф-й
- •16. Функции нескольких переменных. Предел фмп. . Частные производные
- •20 Частные производные высших порядков.
- •21. Дифференцируемость фмп. Полный дифференциал. Уравнения Касательной и нормали
- •15. Дифференцируемость фмп. Полный дифференциал. Уравнения Касательной и нормали
- •25. Условный экстремум фнп
- •26. Основные понятия теории дифферинциальных уравнений.
- •30. Уравнения в полных дифференциалах
- •31. Линейные ду 1 порядка: однор и неоднор, метод Бернули
- •Подставляем полученное соотношение в исходное уравнение
- •33.Уравнение Бернулли.
- •35. Линейные однородные дифференциальные уравнения с произвольными коэффициентами.
- •36Лду-n: однор и неоднор Линейный диф опер-р его св-ва, св-св реш лду.
- •36 Лоду с постоянными коэффициентами: случай различных действительных корней хар-го Ур-я.
- •При этом многочлен называется характеристическим многочленом дифференциального уравнения.
- •37. Линейные однородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами: все корни хар-го Ур-я различны, но есть комплексные
- •При этом многочлен называется характеристическим многочленом дифференциального уравнения.
- •38. Структура общего решения лнду-n. Принцип суперпозиции
- •38. Линейные неоднородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами. Уравнения с правой частью специального вида.
- •39. Метод вариации произвольных постоянных.
- •42. Двойные интегралы. Св-ва.
- •43. Тройной интеграл: определение, свойства.
- •45. Вычисление тройных интегралов
- •44 Замена переменной в двойном интеграле.Полярная система координат площ плоской фигуры
- •45. Ти в цилинд. И координатах. Переход в тройном интеграле от декартовой к цилиндрической си-ме коорд
- •45. Ти в сферич. Координатах. Переход в тройном интеграле от декартовой к сферической си-ме коорд.
11. Инт с перем верхним пределом Формула н-л.
Пусть в интеграле нижний предел а = const, а верхний предел b изменяется. Очевидно, что если изменяется верхний предел, то изменяется и значение интеграла.
Обозначим = Ф(х). Найдем производную функции Ф(х) по переменному верхнему пределу х.
Теорема: Для всякой функции f(x), непрерывной на отрезке [a, b], существует на этом отрезке первообразная, а значит, существует неопределенный интеграл.
Теорема: (Теорема Ньютона – Лейбница)
Если функция F(x) – какая- либо первообразная от непрерывной функции f(x), то
это выражение известно под названием формулы Ньютона – Лейбница.
Доказательство: Пусть F(x) – первообразная функции f(x). Тогда в соответствии с приведенной выше теоремой, функция - первообразная функция от f(x). Но т.к. функция может иметь бесконечно много первообразных, которые будут отличаться друг от друга только на какое – то постоянное число С, то
при соответствующем выборе С это равенство справедливо для любого х, т.е. при х = а:
Тогда . А при х = b:
Заменив переменную t на переменную х, получаем формулу Ньютона – Лейбница:
Теорема доказана.
Иногда применяют обозначение F(b) – F(a) = F(x).
Формула Ньютона – Лейбница представляет собой общий подход к нахождению определенных интегралов.
11. Замена переменных и интег-ние по частям.
Пусть задан интеграл , где f(x) – непрерывная функция на отрезке [a, b].
Введем новую переменную в соответствии с формулой x = (t).
Тогда если
1) () = а, () = b
2) (t) и (t) непрерывны на отрезке [, ]
3) f((t)) определена на отрезке [, ], то
Тогда
Пример.
При замене переменной в определенном интеграле следует помнить о том, что вводимая функция (в рассмотренном примере это функция sin) должна быть непрерывна на отрезке интегрирования. В противном случае формальное применение формулы приводит к абсурду.
Пример.
, с другой стороны, если применить тригонометрическую подстановку,
Т.е. два способа нахождения интеграла дают различные результаты. Это произошло из-за того, что не был учтен тот факт, что введенная переменная tgx имеет на отрезке интегрирования разрыв (в точке х = /2). Поэтому в данном случае такая подстановка неприменима. При замене переменной в определенном интеграле следует внимательно следить за выполнением перечисленных выше условий.
Интегрирование по частям.
Если функции u = (x) и v = (x) непрерывны на отрезке [a, b], а также непрерывны на этом отрезке их производные, то справедлива формула интегрирования по частям:
Вывод этой формулы абсолютно аналогичен выводу формулы интегрирования по частям для неопределенного интеграла, который был весьма подробно рассмотрен выше, поэтому здесь приводить его нет смысла.
11-12. геометрические и физические приложения о и
у
+ +
0 a - b x
Известно, что определенный интеграл на отрезке представляет собой площадь криволинейной трапеции, ограниченной графиком функции f(x). Если график расположен ниже оси Ох, т.е. f(x) < 0, то площадь имеет знак “-“, если график расположен выше оси Ох, т.е. f(x) > 0, то площадь имеет знак “+”.
Для нахождения суммарной площади используется формула .
Площадь фигуры, ограниченной некоторыми линиями может быть найдена с помощью определенных интегралов, если известны уравнения этих линий.
Нахождение площади криволинейного сектора.
x=ρcosφ dx=(ρ’cosφ-ρsinφ)dφ
y=ρsinφ dy=(ρ’sinφ+ρcosφ)dφ = f()
Для нахождения площади криволинейного сектора введем полярную систему координат. Уравнение кривой, ограничивающей сектор в этой системе координат, имеет вид = f(), где - длина радиус – вектора, соединяющего полюс с произвольной точкой кривой, а - угол наклона этого радиус – вектора к полярной оси.
Площадь криволинейного сектора может быть найдена по формуле
Объем тела:
рис. Известно S(x) – площадь попер. сечения
a<x0<x1<…<xn=b
[xk, xk+1] выберем ср. точку сиk
Объем слоя на [xk, xk+1] заменяем объемом цилиндра толщиной дельтаxk, с лоўадью основ.
V = ∫abS(x)dx