Файл: Задача Скорость прямолинейного движения SS(tt)S(t).docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 104

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Всякую правильную дробь , знаменатель которой разложен на множители Q(x)= (x-x1)k1(x-x2)k2…(x2+p1x+q1)S1…( x2+pmx+qm)Sm можно представить и при том единственным образом в виде следующей суммы простейших дробей


26. Интегрирование простейших рациональных дробей. Интегрирование рациональных дробей.

Простейших дробей:







Интегрирование рациональных дробей:

  1. Если дробь неправильная, то представить её в виде суммы многочлена и правильной дроби.

  2. Разложить знаменатель правильной дроби на множители и представить её в виде суммы простейших рациональных дробей.

  3. Проинтегрировать многочлен и полученную сумму простейших дробей.


27. Интегрирование тригонометрических ф-й. Интегрирование иррациональных ф-й.

Универсальная тригонометрическая подстановка

R – знак рациональной функции.

Вычисление неопределённых интегралов типа dx сводится к вычислению интегралов от рациональной функции подстановкой , которая называется универсальной.

Другие подстановки:

  1. Если R(sinx;cosx) нечётная относительно sinx т.е. (R(-sinx;cosx)= -R(sinx;cosx)), то cosx=t

  2. Если R(sinx;cosx) нечётная относительно cosx, ( R(sinx;-cosx)= -R(sinx;cosx)), то sinx=t

  3. Если R(sinx;cosx) чётная относительно sinx и cosx, (R(-sinx;-cosx)= R(sinx;cosx)), то tgx=t.

Интегралы типа

  1. sinx=t, если n-целое положительное нечётное число

  2. cosx=t, если m- целое положительное нечётное число

  3. , , , если m и n – целые неотрицательные чётные числа

  4. если m+n есть чётное целое отрицательное число

Использование тригонометрических преобразований

Интегралы типа

с помощью:









Интегрирование иррациональных функций

Интегралы типа - неопределённые интегралы от иррациональных ф-й

  • , (выделяем полный квадрат, делаем замену)

  • где Pn(x) – многочлен степени n

  • Qn-1(x)*



Тригонометрическая подстановка:

,

x=asint – для интегралов 1 типа, x=atgt – 2 типа, x= - 3 типа

. Интегралы указанного вида приводятся к интегралам, которые можно вычислить с помощью соответствующих подстановок.

28. Определённый интеграл как предел интегральной суммы. Геометрический и физический смысл определённого интеграла.

Пусть ф-я y=f(x) определена на отрезке [a;b], a

  1. С помощью точек x0=a, x1, x2,…, xn=b (x0n)



  1. В каждом частичном отрезке [xi-1;xi], i=1,2,..,n выб. произвольная точка Сiϵ[xi-1;xi], вычислим f(Сi)

  2. Умножим найденное значение на длину отрезка: f(Сi)*∆х= f(Сi)*(xi -xi-1)

  3. Sn= f(С1)*∆х1+ f(С2)*∆х2+…+ f(Сn)*∆х= – интегральная сумма; λ=max∆хi длина наибольшего частичного отрезка

  4. Найдём предел интегральной суммы, когда n так, что λ 0. Если при этом интегральная сумма Sn имеет предел, который не зависит ни от способа разбиения отрезка на частичные отрезки, ни от выбора точек в них, то число называется определённым интегралом от функции y=f(x) на отрезке [a;b] и обозначается . Таким образом, , a – верхний предел интегрирования, b – нижний, [a;b] – область интегрирования.


Теорема Коши (существования опр. Интеграла): если ф-я y=f(x) непрерывна на отрезке [a;b], то определённый интеграл существует. (достаточное условие)

Геометрический смысл определённого интеграла: определённый интеграл от неотрицательной ф-и равен площади криволинейной трапеции.

Площадь криволинейной трапеции. Пусть на отрезке [a;b] непрерывная функция y=f(x)≥0. Фигура, ограниченная сверху графиком функции, снизу – осью Ox, сбоку – прямыми x=a и x=b, называется криволинейной трапецией.

Физический смысл определённого интеграла: работа переменной силы, величина которой есть непрерывная ф-я F=F(x), действующей на [a;b], равна определённому интегралу от величины F(x) силы, взятому по отрезку [a;b]. A= .

29. Формула Ньютона-Лейбница. Основные св-а определённого интеграла.

Пусть функция y=f(x) определена на отрезке [a;b].

Теорема: если ф-я y=f(x) непрерывна на отрезке [a;b] и F(x) – какая-либо её первообразная на [a;b], то имеет место формула: .
Основные св-а определённого интеграла







  1. – св-о аддитивности

  2. Если ф-я F(x) непрерывна на [a;b], то существует т. Сϵ[a;b] такая, что – теорема о среднем

  3. Если ф-я F(x) сохраняет знак на [a;b], где a

  4. Неравенство между непрерывными ф-ми на [a;b] (a1(x)≤ f2(x) при xϵ[a;b], то

  5. Оценка интеграла. Если m и M соответствуют наименьшее и наибольшее значение ф-и y=f(x) на отрезке [a;b], то m*(b-a)≤ ≤M*(b-a)

  6. Модуль определённого интеграла не превосходит интеграла от модуля подынтегральной ф-и , a

  7. Производная определённого интеграла по переменному верхнему пределу равна подынтегральной ф-и, в которой переменная интегрирования заменена этим пределом.



30. Методы вычисления определенного интеграла. Непосредственное вычисление. Интегрирование подстановкой.

  1. Методы вычисления определенного интеграла:

  1. Формулы Ньютона-Лейбница.



  1. Интегрирование подстановкой

см далее

  1. Интегрирование по частям.

Теорема. Если функция имеет непрерывные производные на отрезке [a; b], то имеет место формула

  1. Интегрирования четных и нечетных функций в симметричных пределах Теорема

Пусть функция непрерывна на отрезке [-a;a] симметричном относительно точке X=0




  1. Непосредственное вычисление

  2. Интегрирование подстановкой.



Теорема: если:

  1. Функция и непрерывны при tє[α;β]

  2. Множеством значений функции при tє[α;β] является [a;b]

  3. , то


Замечание:

  1. Возвращаться к старой переменной не требуется

  2. Вместо подстановки t=g(x)

  3. Нельзя забывать менять пределы интегрирования при замене переменных

31. Интегрирование по частям. Интегрирование четных и нечетных функций в симметричных пределах.

  1. Интегрирование по частям.

Теорема. Если функция