Вычислить криволинейный интеграл Поверхностный интеграл Исследовать поведение функции Функции комплексной переменной Векторное поле Решение типовых задач Элементы теории множеств

Задачи курсового, типового расчета по математике. Примеры решений

Интегрирование по частям

ПРИМЕР 1. Вычислить .

РЕШЕНИЕ. Выберем ,  и проведем вычисления согласно (*) (обращаем внимание на возможный вариант записи этих вычислений).

.

При отыскании  постоянную интегрирования положили равной нулю. Можно проверить, что введение произвольной постоянной  при нахождении  не изменит вида окончательного ответа.

2. Иногда для вычисления интеграла приходится применять формулу интегрирования по частям последовательно несколько раз, при этом выбор множителей   и  должен быть преемственным.

ПРИМЕР 2. Вычислить .

РЕШЕНИЕ. Применяя формулу (*) дважды, получим

.

Не всегда выбор множителей  и  в подынтегральном выражении очевиден. В этом случае приходится перебирать различные варианты, отбирая тот, при котором интеграл   проще исходного интеграла.

ПРИМЕР 3. Вычислить , .

РЕШЕНИЕ. Производные функций  и  "проще" самих функций, но при выборе  появляются затруднения с нахождением  (нет в таблице интеграла ). Поэтому полагаем , . Тогда ,  и

.

3. Среди табличных интегралов отсутствуют интегралы таких функций, как   и т.д. Они вычисляются с помощью интегрирования по частям.

ПРИМЕР 4. Вычислить .

РЕШЕНИЕ.

.

4. Интегрирование по частям иногда эффективно для вычисления интегралов от тригонометрических функций, в частности, для , в случае, когда один из показателей – нечетное
отрицательное целое число.

ПРИМЕР. Вычислить .

РЕШЕНИЕ. Множитель  выбираем так, чтобы в интеграле  степень функции в знаменателе уменьшилась. Полагая , имеем

 

.

Иногда формула позволяет искомый интеграл выразить через некоторые функции и этот же интеграл. Полученное равенство является уравнением относительно искомого интеграла. Решив это уравнение, вычислим интеграл. Интегралы такого типа называют возвратными.

Метод замены переменной (интегрирование подстановкой)

Интегрирование дробно-рациональной функций


Криволинейный и поверхностный интеграл