Действительно,
это
прямо вытекает
из
правила
дифференциро-
вания
сложной функции:
(G(p(z))
+
с)
'=
G
'(p(z))
• Р
'(z)
=
g(p(z))
•
р
'(г).
Пусть
требуется вычислить интеграл
jf[z)dz.
Если удается
в ка-
честве новой переменной выбрать
от z
такую функцию:
t
=p(z),
что-
бы
подынтегральное
выражение
приняло
видДг)^
=
g(p(z))'
р
'(z№>
где
g(f)
—
более удобная
для
интегрирования функция.
Тогда,
как
указано
выше,
достаточно
найти интеграл
jg(t)df-
G(t)
+
с,
чтобы
из
него подстановкой
/
=
n(z)
получить искомый
интеграл.
Обычно
пишут
просто
jf(z)dz
=
jg(t)dt
t
подразумевая,
что в
функции
от
/
в
интеграле
справа указанная замена произведена.
Найдем, например, интеграл Jsin
2
z * cos z • dz. Так как
d(sin
z)
~
- cos z
dz,
то,
полагая
t
=
sin-z,
получим интеграл
J
At/,
Этот
интеграл
равен
Г
3
/3.
Теперь
остается
вернуться
к
переменной
z,
подставляя
sin
z
вместо
t.
Получим
sin
3
z/
3
-
б.
Интегрирование
по
частям. Пусть
и
-J[x),
v
=
g(x)
—
функции
от
х,
имеющие непрерывные производные
и
=/'(*)
и
v
e
S
'(*)•
Тогда
по
правилу дифференцирования произведения
d(«v)
=
wdv
+
vdw
или
wdv
=
d(wv)
-
vdw.
Имеем
udv
=
d(wv)
-
vdw,
и так как
Jd(Mv)
=
uv,
то
окончательно
}udv~
uv -
Jvdw/
&'
Эта
формула выражает правило интегрирования
по
частям.
Пусть, например, требуется найти интеграл
)х
• cos x •
dx.
Поло-
жим,
и
~х,
cos х • dx
«
d(sin
х),
тогда
dw
=
dx,
v = sin x По
формуле
(3)
имеем:
jx-
cos
х-
dx
-xslnx-jsinx
•
dx-x-
sinx
+
cosx
+
^-
Заметим, наконец,
что
существует
еще
много формул
и
приемов
интегрирования различных функций
и
составлены весьма
обширные
таблицы
интегралов/т.е.
первообразных.
ЗАДАЧИ
,
Пользуясь
таблицей
простейших интегралов, найдите
интегралы.
1.
J<2x
+
l)
2
dx
(возведите сначала выражение
в
скобках
в
квадрат).
2.
J(2
-.x*)
2
dx
(аналогично).
158