Анықталмаған интеграл
Анықталмаған интеграл
анықтамасы
f(x) = 2cos2x функциясының ∆ =
(-∞, +∞) аралығындағы
Егер f(x) функциясының ∆ аралығындағы
алғашқы функциясы F(x) болса,
Екінші жағынан, егер f(x) функциясының ∆ аралығындағы
алғашқы
Анықтама. f функциясының
∆ аралығындағы барлық алғашқы
Егер, f(x) функциясының қандай
да бір алғашқы функциясы F(x)
∫ f(x)dx = F(x) + C, C R
Әрине, анықтама бойынша ∫
f(x)dx ={F(x) + C}
Ескерту. ∫ f(x)dx символы f функциясының
алғашқы функцияларының
Интеграл астындағы f функциясының
dx дифференциалына көбейтіліп жазылуынан
∫ x2 zdx = x3z/3 + C,
Оның басқа да ыңғайлы жақтары
(интегралда айнымалы ауыстыру және
f(x) функциясының алғашқы
функциясын табу амалын f(x) функциясын
Жоғарыда, егер f(x) үшін ∆
аралығында алғашқы функция бар
Кейінірек, егер f(x) функциясы
(a,b) аралығында үзіліссіз немесе монотонды
Анықталмаған интегралдың қасиеттері
Анықталмаған интегралдың
қасиеттерін қарастырайық.
Егер f(x) функциясының алғашқы
функциясы F(x) болса, онда интеграл
∫ f(x)dx = Fꞌ(x)dx = dF(x)
алғашқы F(x) функциясының
дифференциалы. Сондықтан, (1) теңдікті
келесі түрде
∫ dF(x) = F(x) + C;
А) A* f(x)dx = A∫ f(x)dx + C, A
Б) ∫ [f(x) + g(x)]dx = ∫ f(x)dx +
Соңғы (Б) теңдік интегралдың
аддитивтілік қасиеті деп аталады.
Мысалы, (Б) қасиетін көрсетейік.
[Ф1(х)]ꞌ = (∫f(x)dx+ ∫g(x)dx)ꞌ = (∫f(x)dx)ꞌ
+ (∫g(x)dx)ꞌ= /анықтама
= f(x) + g(x);
[Ф2(x)]ꞌ = (∫[f(x)+g(x)]dx)ꞌ = /анықтама
бойынша/ = f(x) +
Сонымен Ф1(х) және Ф2(х) функциялары
f(x) + g(x)
Ф1(х) - Ф2(х) = ∫[f(x)+g(x)]dx) - (∫f(x)dx
+ ∫g(x)dx)
Яғни (Б) теңдік орындалады.
(А) теңдігі де осылай дәлелденеді.
Егер f(x) функциясының алғашқы
функциясы F(x) болса, онда f(ax+b)
∫ f(ax+b)dx = 1/а Ғ(ax+b) + C.
Дифференциалдау формуласынан
шығатын интегралдар кестесін келтірейік
(теңдіктер бөлшектің бөліміндегі
∫0 dx=C
∫ xa dx=xα+1/α+1+C, Vα≠-1.
∫ x-1 dx=∫ dx/x=In|x|+C, Vx≠0.
∫ ax dx= ax /Ina+C, a›0, a≠1. Дербес
∫ sin xdx=cos x+C, ∫ cos xdx=sin x+C.
∫ dx/cos2 x=tg x+C; ∫ dx/ sin2 x=
∫ sh xdx=ch x, ∫ ch xdx=sh x+C,
∫ dx/ch2x=th x+C; ∫ dx/sh2x=cth x+C.
∫ dx/x2+a2=1/a arctg x/a+C.
∫ dx/x2-a2=1/aIn |x-a/x+a|+C, |x|≠|a|
∫ dx/ √a2-x2= arcsin x/a+C, |x|‹|a|
∫ dx/ √x2-a=In|x+√x2+a|+C, x2+a›0, a≠0.
∫ dx/sin x=In|tg x/2|+C.
∫ dx/cos x=In|tg (x/2+π/4)|+C.
Бұл теңдіктердің дұрыстығын
дифференциалдау арқылы тексеруге болады.
Мысалы, 3)
x≠0 үшін, |x|=x*sign x теңдігінен
|x|ꞌ=(x*sign x)ꞌ=sign x аламыз.
Енді 12) формуланы дәлелдейік.
(In|x+√x2+a|+C)ꞌ=1/|x+√x2+a|*|x+√x2+a|ꞌ=1/|x+√x2+a|*sign
(x+√x2+a)*(x+√x2+a)ꞌ=1/|x+√x2+a|*sign (x+√x2+a)*(1*x+√x2+a)=
sign (x+√ x2+a)/(x+ √x2+a)*x+√x2+a/√x2+a=1/√x2+a.▲
Элементар функциялардың
туындылары элементар функциялар болатыны
белгілі. Ал элементар
Мысалы, келесі интеграл астындағы
фунциялардың элементар функциялар еместігін
дәлелденген:
∫e-x2dx – Пуассон интегралы;
∫cosx2dx, ∫sinx2dx – Френель интегралы;
∫dx/lnx – интегралдық логарифм;
∫(cosx/x)dx – интегралдық косинус;
∫(sinx/x)dx – интегралдық синус;
∫(ex/x)dx, ∫dx/√1+x3 т.с.с. Анықталмаған интеграл анықтамасы
f(x) = 2cos2x функциясының ∆ =
(-∞, +∞) аралығындағы