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 |