20.08.2020
#Математика
42

Интегрирование тригонометрических выражений

Ссылка на ГОСТ
Студенческие работы от сервиса №1 в России
Поможем написать диплом, курсовую, реферат и любые другие типы работ. Сделаем качественно или вернём деньги.
Заказать
Содержание статьи
Фирсов В.
Эксперт по техническим предметам

Интегралы вида  вид интеграла , где  рациональная функция - рациональная функция переменных  u и  v приводятся к интегралам от рациональных функций нового аргумента  t при помощи универсальной подстановки  универсальная подстановка . Из знакомых формул школьной тригонометрии находим:  формула школьной тригонометрии ,   формула школьной тригонометрии 2

Таким образом, получили формулы для замены:   формулы для замены

Пример 1 Найти интеграл  интеграл

Делаем универсальную подстановку:   универсальная подстановка 1   универсальная подстановка 2

По причине своей универсальности, эта подстановка не всегда оптимальна и часто приводит к громоздким выкладкам. В некоторых случаях делают другие подстановки.

  1. Если  подстановка r -+ , то делаем подстановку  cosx .
  2. Если  подстановка r + , то делаем подстановку  sinx .
  3. Если  подстановка r -- , то делаем подстановку  tgx .
Повторим, что если есть возможность сделать одну из этих подстановок, то нужно ее делать, ибо универсальная подстановка приведет к существенно более громоздким выкладкам.

Пример 2 Найти интеграл  пример2 интеграл

Здесь, как ни странно, подходят все три подстановки. Сделаем первую подстановку.  пример 2 подстановка 1  пример 2 подстановка 2

Следует отметить, что в отличие от дифференцирования ответ в неопределенном интегрировании проверяется дифференцированием, то есть достаточно просто:
Проверка.  проверка .

Пример 3 Найти неопределенный интеграл  пример 3 интеграл .

Здесь перечисленные выше подстановки не подойдут. Воспользуемся школьной формулой:  пример 3 школьная формула

Имеем:  пример 3 подстановка .

Если подынтегральная функция зависит от  пример 3 sin и  пример 3 cos , то следует применять формулы понижения степени.

Пример 4 Найти неопределенный интеграл  пример 4 инеграл .

Используем формулы понижения порядка:  пример 4 формула . Находим: пример 4 подстановка 1 пример 4 подстановка 2

Отметим, что различные подстановки приводят к совершенно различным по форме ответам. Если вы все делали правильно, то ответ получили тоже правильный, а само сведение одного ответа к другому может быть весьма долгой процедурой. В последнем примере, мы бы могли сделать подстановку из пункта 3 -  tgx и получили бы ответ через  пример 4 tg .Он тоже был бы правильный.

Поможем с написанием учебной работы от 24 часов

Узнайте стоимость
консультации!

Узнайте стоимость онлайн за 1 минуту