Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Тема 7.1
Невизначений інтеграл 7.1.1. Поняття первісної Означення. Функція F (x) називається первісною для функції f (x) на проміжку І, якщо на цьому проміжку або . Із означення виходить, що первісна F (x) — диференційовна, а значить неперервна функція на проміжку І, і її вигляд суттєво залежить від проміжку, на якому вона розглядається. Приклад. Первісні для функції мають вигляд: , бо ; бо ;
, бо ,
причому F 1(x), F 2(x) — неперервні , а F 3(x) у точці х = 0 має розрив (рис. 7.1). У цьому прикладі первісні Fі (x) і = 1, 2, 3, знайдені методом добору із наступною перевіркою, з використанням таблиці похідних функцій. Теорема 1 (про множину первісних). Якщо F (x) — первісна для функції f (x) на проміжку І, то 1) F (x) + С — також первісна для f (x) на проміжку І; 2) будь-яка первісна Ф (х) для f (x) може бути подана у вигляді Ф (х) = F (x) + С на проміжку І. (Тут С = const називається довільною сталою.) Наслідок. Дві будь-які первісні для однієї й тієї самої функ- 7.1.2. Задача інтегрування. Означення. Операція знаходження первісних для функції f (x) називається інтегруванням f (x). Задача інтегрування функції на проміжку полягає у тому, щоб знайти всі первісні функції на цьому проміжку, або довести, що функція не має первісних на цьому проміжку. Для розв’язування задачі інтегрування функції достатньо знайти одну будь-яку первісну на розглядуваному проміжку, наприклад F (x), тоді (за теоремою про множину первісних) F (x) + С — загальний вигляд всієї множини первісних на цьому проміжку. Означення. Функція F (x) + С, що являє собою загальний вигляд всієї множини первісних для функції f (x) на проміжку І, називається невизначеним інтегралом від функції f (x) на проміжку І і позначається , , (7.1) де — знак невизначеного інтеграла; f (x) — підінтегральна функція; f (x) dx — підінтегральний вираз;
dx — диференціал змінної інтегрування. Геометричний зміст невизначеного інтеграла полягає в тому, що функція є рівняння однопараметричної сім’ї кривих, які утворюються одна з одної паралельним перенесенням уздовж осі ординат (рис. 7.2). Теорема 2 (Коші). Для існування невизначеного інтеграла для функції f (x) на певному проміжку достатньо, щоб f (x) була неперервною на цьому проміжку. Зауваження. Виявляється, є такі невизначені інтеграли від елементарних функцій, які через елементарні функції не виражаються, наприклад: , , , існують у кожному із проміжків області визначення, але записати їх через основні елементарні функції не можна; в такому розумінні ці інтеграли називають «неінтегровними». 7.1.3. Властивості невизначеного інтеграла а) Властивості, що випливають із означення (7.1). І. Похідна від невизначеного інтеграла дорівнює підінтегральній функції . ІІ. Диференціал від невизначеного інтеграла дорівнює підінтегральному виразу. ІІІ. . б) Властивості, що відображають основні правила інтегрування. IV. Сталий множник, що не дорівнює нулю, можна виносити з-під знака інтеграла, тобто (7.2) V. Невизначений інтеграл від суми функцій дорівнює сумі невизначених інтегралів від цих функцій, якщо вони існують, тобто (7.3) 7.1.4. Таблиця основних інтегралів 1. ; 2. ; 3. ; 4. ; 5. ; 6. ; 7. ; 8. ; 9. ; 10. ; 11. ; 12. ; 13. ; 14. ; 15. ; 16. ; 17. ; 18. ; 19. ; 20. ; 21. .
|