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: .