Файл: Методические указания к выполнению индивидуальных заданий по модулю для студентов инженерных специальностей.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.03.2024
Просмотров: 20
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рекомендации по выполнению задания
Задание 1. Выполнение первого задания не требует применения специальных методов. Для вычисления интегралов в этом задании необходимы лишь знание основных табличных интегралов, владение простейшими свойствами неопределенного интеграла, а также умение выполнять алгебраические функциональные преобразования.
Пример 1.1. Найти интеграл .
Решение:
Пример 2.1. Найти интеграл .
Решение:
Задание 2.2. Для выполнения задания по нахождению первообразной F(u) заданной функции f(u) достаточно вычислить неопределенный интеграл и придать произвольной постоянной С в его выражении любое конкретное числовое значение, например, С = 0. При вычислении неопределенного интеграла в этом задании применяется техника подведение под знак дифференциала.
Пример 2.1. Найти первообразную функции .
Решение: Заметим, что , откуда . Следовательно,
так как последний интеграл имеет форму табличного интеграла . Полученное выражение содержит все первообразные заданной функции. Полагая в нем С=0, получим одну из них:
Пример 2.2. Найти первообразную функции .
Решение:
Учитывая, что ,
откуда
, получаем
Отсюда следует, что является первообразной данной функции.
Задания 3, 4. Интегралы вида
, где вычисляется по единой схеме, включающей следующие этапы:
-
представление числителя в виде
с целью выделения производной квадратного трехчлена:
2) представление вычисляемого интеграла в виде линейной комбинации двух интегралов после почленного деления преобразованного числителя на знаменатель;
3) приведение полученных интегралов-слагаемых к интегралам табличного вида: первого – путем подведения производной трехчлена под знак дифференциала, второго – путем представления квадратного трехчлена в виде суммы или разности (в зависимости от знака его дискриминанта) двух квадратов;
4) вычисление полученных интегралов табличного вида.
Пример 3.1. Найти интеграл .
Пример 4.1. Найти интеграл .
Задание 5. Это задание выполняется с помощью применения формулы интегрирования по частям
Предварительные вычисления проводятся по схеме
Пример 5.1. Найти интеграл .
Решение. Для вычисления представим подынтегральное выражение в виде , где .
Тогда и в соответствии с формулой интегрирования по частям получаем
Пример 5.2. Найти интеграл .
Решение. Обозначим искомый интеграл и применим к нему формулу интегрирования по частям, полагая , . Тогда , и, следовательно,
К полученному в правой части интегралу снова применим тот же метод интегрирование по частям:
Таким образом, двукратное применение формулы интегрирования по частям приводит к соотношению
,
из второго находим
.
Задание 6. Интегралы в этом задании вычисляются методом замены переменной, которая направлена на устранение иррациональности в подынтегральном выражении, обусловленной присутствием квадратного корня одной из трех возможных форм
а) б) в) .
Устранение иррациональности достигается соответственно подстановками
а) или б)
в) ,
преобразующими разность (сумму) в новый квадрат.
Пример 6.1. Найти интеграл .
Решение. Для уничтожения корня применим подстановку , откуда .
Задание 7. Интегрирование рациональных дробей в этом задании выполняется по единой схеме, этапы которой рассмотрим на следующем типичном примере:
Пример 7.1. Вычислить интеграл .
Решение. Если дробь под знаком интеграла неправильная (степень числителя не меньше степени знаменателя) как в рассматриваемом интеграле, то первым действием будет
-
выделение правильной части, которое подразделяется на
а) деление с остатком числителя на знаменатель
б) представление подынтегральной дроби в виде
Если исходная подынтегральная дробь является правильной рациональной дробью, то первым шагом будет следующий этап.
-
Разложение многочлена в знаменателе на неразложимые множители
-
Формальное разложение правильной рациональной дроби на простейшие (элементарные)
.
4) Вычисление значений неопределенных коэффициентов A, B, C, D. Для этого приведем сумму дробей к общему знаменателю
и отождествим многочлены в числителях
| |