Непосредственное интегрирование– интегрирование с использованием таблицы неопределенных интегралов, основных свойств и тождественных преобразований подынтегральной функции

 

Пример 1 . Сначала приведем полное решение:

Пример 2 . Найти неопределенный интеграл .

 

Используя свойство неопределенного интеграла, вынесем за знак интеграла постоянную 2. Затем, выполняя элементарные математические преобразования, приведем подынтегральную функцию к степенному виду:

 

.

Пример 3 .

.

Пример 4 .

+C

Замена переменной .

Пусть требуется найти неопределенный интеграл . Сделаем замену в подынтегральном выражении, положив , где — монотонная непрерывная функция, которая имеет непрерывную производную. Тогда . В этом случае имеет следующее равенство:

Этот способ часто бывает полезным в тех случаях, когда интеграл не может быть непосредственно преобразован к форме табличного интеграла.

 

Пример 5

Интеграл найдем
подстановкой . Тогда:

 


и =2 dt=2et +C=2 +C.

Во многих случаях нет необходимости записывать, какое выражение мы принимаем за новую переменную. Вычисления удобно располагать так, какуказано в следующихпримерах.

Пример 6

.

Пример 7

.

Пример 8

, сделаем замену x = t6, тогда

 

Метод интегрирования по частям

Метод интегрирование по частям основан на следующей формуле:

∫udv=uv-∫vdu

где u(x),v(x) –непрерывно дифференцируемые функции. Формула называется формулой интегрирования по частям. Данная формула показывает, что интеграл ∫udv приводит к интегралу ∫vdu, который может оказаться более простым, чем исходный, или даже табличным.

Пример 1. Найти неопределенный интеграл ∫xe-2xdx

Воспользуемся методом интегрирование по частям. Положим u=x, dv=e-2xdx. Тогда du=dx, v=∫xe-2xdx=- e-2x+C
Следовательно по формуле имеем:
∫xe-2xdx=x(- e-2x)-∫- -2dx=- e-2x- e-2x+C

Пример 2. ∫(x2+2x)cos2xdx

u=x2+2x, du=(2x+2)dx, dv=cos2xdx, v=∫cos2xdx= sin2x

∫(x2+2x)cos2xdx= (x2+2x)sin2x-∫(x+1)sin2xdx

u=x+1, du=dx, dv=sin2xdx, v=- cos2x

(x2+2x)sin2x-∫(x+1)sin2xdx= (x2+2x)sin2x+ (x+1)cos2x+ sin2x+C

4.Самостоятельное выполнение заданий.

Вариант 1

Найти неопределенные интегралы методом непосредственного интегрирования (для № 1-5).

1. .

2. .

3. .

4. .

5. .

Найти неопределенные интегралы методом подстановки (для № 6-8).

6. .

7. .

8. .

9. Найти неопределенный интеграл методом интегрирования по частям: .