Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Интегралы, содержащие квадратный трехчлен в знаменателе.

Интегрирования по частям.

Теорема. Если функции u(x) и v(x) дифференцируемы на некотором промежутке, и на нем существует интеграл , то на нем существует и интеграл причем

(1)

Этот метод применяется чаще всего к интегралам вида где - многочлен, а - любая элементарная функция. При этом:

1. если , то

2. если то

 

Пример 1.

=

=

 

Пример 2.

=

Пример 3.

=

=

В некоторых задачах для вычисления интегралов приходится интегрировать по частям несколько раз.

Пример 4.

= = = = =

Интегрирование по частям возможно и в том случае, если вместо многочлена стоит другая элементарная функция.

Пример 5.

= = =

Таким образом, т.е.

Интегралы, содержащие квадратный трехчлен в знаменателе.

В этом параграфе мы рассмотрим вычисление следующих интегралов:

 

1. Рассмотрим интеграл .


Преобразуем трехчлен, стоящий в знаменателе, представив его в виде суммы или разности квадратов:

 

где введено обозначение

Знак «+» или «-» берется в зависимости от того, будет ли выражение, стоящее слева, положительным или отрицательным, т.е. будут ли корни трехчлена комплексными или действительными.

 

 

Таким образом,

= =

 

 

Пример 1. Вычислить .

Решение.

=

 

=

 

 

Пример 2. Вычислить .

Решение:

=

= = .

 

2. Рассмотрим интеграл следующего вида:

Произведем тождественное преобразование подынтегральной функции с таким умыслом, чтобы в числителе появилась скобка, равная производной от знаменателя:

 

Разобьем интеграл на сумму двух интегралов:

 

 

(теперь становится понятной наша хитрость с выделением скобки)

 

 

Итак:

 

Пример 3. Вычислить

Решение:

 

 

 

3. Рассмотрим интеграл .

Применяя те же преобразования, что и для интегралов , можно показать, что этот интеграл сводится, в зависимости от знака a, к табличным интегралам:

= =

=

 

= =

 

Пример 4. Вычислить .

Решение:

=

 

Пример 5. Вычислить .

 

=

4. Интеграл вида .

Этот интеграл вычисляется при помощи преобразований, аналогичных п.2, т.е. выделением в числителе скобки, равной производной от подкоренного выражения, стоящего в знаменателе:

 

= =

 

 

 

 

Итак:

 

Пример 6. Вычислить .

Решение:

= =

= - =

=

=

 

Пример 7. Вычислить .

Решение:

= =

 

= + =

 

=

 

 

5. Интеграл вида

Проведем преобразования:

Первый интеграл сводится к интегралу от степенной функции подстановкой

 

Второй интеграл (обозначим его ) запишем в виде:

где мы положили

Далее, беря по частям, получаем:

 

Таким образом, получилось рекурентное соотношение

 

Для имеем

далее ищем полагая

далее ищем полагая и т.д.

 

Пример 8. Вычислить интеграл

Запишем рекурентное соотношение:

Имеем:

Тогда

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Поправка циклового наполнения | Введение. Как побеждать в конфликтных ситуациях




© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.