Integraly (675707), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Интегрирование по частям в определенном интеграле. Пусть u(x) и v(x) – дифференцируемые на отрезке [a; b] функции переменной х. Тогда d(uv)=udv+vdu. Проинтегрируем обе части последнего равенства на отрезке [a; b]:
С другой стороны, по формуле Ньютона-Лейбница
Следовательно, формула (11) принимает вид:
Формула (12) называется формулой интегрирования по частям в определенном интеграле.
-
Вычисление площадей плоских фигур.
Площадь криволинейной трапеции, ограниченной кривой y=f(x) [f(x) ≥ 0], прямыми x=a и x=b и отрезками [a; b] оси Ох, вычисляется по формуле:
Площадь фигуры, ограниченной кривыми y=f1(x) и y=f2(x)[f1(x) ≤ f2(x)] и прямыми x=a и x=b, находится по формуле:
Если кривая задана параметрическими уравнениями x=x(t), y=y(t), то площадь криволинейной трапеции, ограниченной этой кривой, прямыми x=a, x=b и отрезком [a; b] оси Ох, выражается формулой:
где t1 и t2 определяются из уравнений a=x(t1), b=x(t2) [y(t) ≥ 0 при t1 ≤ t ≤ t2].
Площадь криволинейного сектора, ограниченного кривой, заданной в полярных координатах уравнением ρ=ρ(θ) и двумя полярными радиусами θ=α, θ=β (α < β), выражается интегралом:
-
Определение и вычисление длины кривой, дифференциал кривой.
Если кривая y=f(x) на отрезке [a; b] - гладкая (т. е. производная y’=f’(x) непрерывна), то длина соответствующей дуги этой кривой находится по формуле:
При параметрическом задании кривой x=x(t), y=y(t) [x(t) и y(t) – непрерывно дифференцируемые функции] длина дуги кривой, соответствующая монотонному изменению параметра t от t1 до t2, вычисляется по формуле:
Если гладкая кривая задана в полярных системах координатах уравнением ρ=ρ(θ), α ≤ θ ≤ β, то длина дуги равна:
Дифференциал длины дуги. Длина дуги кривой определяется формулой:
где y=f(x) [a; b]. Предположим, что в этой формуле нижний передел интегрирования остается постоянным, а верхний изменяется. Обозначим верхний предел буквой х, а переменную интегрирования буквой t. Длина дуги будет функцией верхнего предела:
Практические задания
-
Найти неопределенный интеграл, результат проверить дифференцированием:
Решение:
Проверка:
___________________________________________________________________________
Решение:
Проверка:
__________________________________________________________________________________
Решение:
Проверка:
___________________________________________________________________________
Решение:
Проверка:
___________________________________________________________________________
Решение:
Проверка:
___________________________________________________________________________
Решение:
Проверка:
___________________________________________________________________________
Решение:
Проверка:
___________________________________________________________________________
Решение:
Проверка:
__________________________________________________________________________________
Решение:
Проверка:
___________________________________________________________________________
2. Найти неопределенные интегралы:
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
__________________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
-
Вычислить определенный интеграл:
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________
Решение:
____________________________________________________________________________
-
Найти несобственные интегралы или доказать их расходимость:
Решение:
____________________________________________________________________________
Решение:
____________________________________________________________________________
Решение:
___________________________________________________________________________________
3