Оглавление:
Вычисления определенного интеграла
Формула ньютона-лейбница
Простым и удобным методом вычисления определенного интеграла от непрерывной функции является формула Ньютона-Лейбница:
Применяется этот метод во всех случаях, когда может быть найдена первообразная функции для подынтегральной функции .
Например, .
При вычислении определенных интегралов широко используется метод замены переменной и метод интегрирования по частям.
Интегрирование подстановкой (заменой переменной)
Пусть для вычисления интеграла от непрерывной функции сделана подстановка .
Теорема 39.1. Если:
1) функция и ее производная непрерывны при ;
2) множеством значений функции при является отрезок ;
3) и , то
Пусть есть первообразная для на отрезке . Тогда по формуле Ньютона-Лейбница . Так как , то является первообразной для функции . Поэтому по формуле Ньютона-Лейбница имеем
Формула (39.1) называется формулой замены переменной в определенном интеграле.
Отметим, что:
1) при вычислении определенного интеграла методом подстановки возвращаться к старой переменной не требуется;
2) часто вместо подстановки применяют подстановку ;
3) не следует забывать менять пределы интегрирования при замене переменных!
Пример №39.1.
Вычислить .
Решение:
Положим , тогда . Если , то ; если , то . Поэтому
Интегрирование по частям
Теорема 39.2. Если функции и имеют непрерывные производные на отрезке , то имеет место формула
На отрезке имеет место равенстве) . Следовательно, функция есть первообразная для непрерывной функции . Тогда по формуле Ньютона-Лейбница имеем:
Следовательно,
Формула (39.2) называется формулой интегрирования по частям для определенного интеграла.
Пример №39.2.
Вычислить .
Решение:
Положим
Применяя формулу (39.2), получаем
Дополнительный пример №39.3.
Дополнительная лекция: Интегрирование четных и нечетных функций в симметричных пределах
На этой странице размещён полный курс лекций с примерами решения по всем разделам высшей математики:
Другие темы по высшей математике возможно вам они будут полезны:
Геометрический и физический смысл определенного интеграла |
Основные свойства определенного интеграла |
Интеграл с бесконечным промежутком интегрирования |
Интеграл от разрывной функции |