Integravimo metodai

Iš testwiki.
Pereiti į navigaciją Jump to search

Čia pateikiami metodai, padedantys integruoti.

Tiesioginis integravimas

Jei

f(x)𝖽x=F(x)+C,

tai

f(u)𝖽u=F(u)+C.

Šis metodas pagrįstas pirmos eilės diferencialo formos invariantiškumu.

Pavyzdžiai,

  • kadangi:
t3𝖽t=t44+C ir 𝖽(x+10)=𝖽x,

tai:

(x+10)3𝖽x=(x+10)3𝖽(x+10)=(x+10)44+C.
  • x4dx=x4+14+1+C=x55+C.
  • 10xdx=10xln10+C.
  • x2+5x1xdx=(x3/2+5x1/2x1/2)dx=x3/2dx+5x1/2dxx1/2dx=
=x3/2+13/2+1+C1+5x1/2+11/2+1+C2x1/2+11/2+1+C3=25x5/2+103x3/22x1/2+C=2x(x25+53x1)
  • dxsin2xcos2x=sin2x+cos2xsin2xcos2xdx=dxcos2x+dxsin2x=tanxcotx+C.
  • tan2xdx=sin2xcos2xdx=1cos2xcos2xdx=dxcos2xdx=tanxx+C.
  • sin2x2dx=1cosx2dx=12dx12cosxdx=x2sinx2+C.
  • cos(2x)dxsin2xcos2x=cos2xsin2xsin2xcos2xdx=dxsin2xdxcos2x=cotxtanx+C.
  • dxx2(4+x2)=144dxx2(4+x2)=144+x2x2x2(4+x2)dx=14dxx214dx4+x2=

=141x18arctanx2+C.

Trigonometrinių funkcijų integravimas taikant dvigubą faktorialą

Panaudojant integravimo dalimis metodą, įrodyta, kad

0π2sinnxdx=0π2cosnxdx=(n1)!!n!!π2, kai n lyginis;
0π2sinnxdx=0π2cosnxdx=(n1)!!n!!, kai n nelyginis.

Du šauktukai (n!!) yra dvigubas faktorialas. Šiuo simboliu pažymėsime vien tik lyginių skaičių iki n sandaugą, jei n - lyginis, ir vien tik nelyginių skaičių sandaugą, jei n nelyginis. Pavyzdžiui: 5!!=135=15,6!!=246=48.

Pavyzdžiai

  • 0πsin8x2dx=20π2sin8tdt=27!!8!!π2=27538642π2=35π128, kur x2=t;dt=12dx; dx=2dt.
  • 40π2(cos2x23cos4x)dx=4(1!!2!!π2233!!4!!π2)=4(π4π3342)=4(π4π8)=4π8=π2.
  • 0π2sin3xdx=(31)!!3!!=2!!3!!=23.
  • 0πsin4xdx=20π2sin4xdx=23!!4!!π2=342π=38π.
  • π2π2cos4xdx=20π2cos4xdx=23!!4!!π2=38π.


Nuorodos