ТЕМА 6. ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
.pdf2. ∫ |
t2 |
dt = ∫ |
t2 −a2 +a2 |
dt = ∫ |
t2 −a2 |
dt + ∫ |
a2 |
dt = |
|
t −a |
t −a |
t −a |
t −a |
||||||
|
|
|
|
|
=∫(t −ta−)(ta+a)dt + ∫ta−2a dt = ∫(t +a)dt +a2 ∫t −1a dt =
=t22 +at +a2 ln t −a +C .
3. ∫ |
t3 |
dt = ∫ |
t3 −a3 +a3 |
dt = ∫ |
t3 −a3 |
dt +∫ |
a3 |
dt = |
t −a |
t −a |
|
t −a |
|||||
|
|
|
t −a |
|
=∫(t −a)(tt2−+aat +a2 )dt + ∫ta−3a dt = ∫(t2 +at +a2 )dt + ∫ta−3a dt =
=t33 +a t22 +a2t +a3 ln t −a +C .
Задача 10.1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
x |
dx . |
|
|
|
|
|
|
|
Вычислить неопределённый интеграл |
|
∫ 3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−6 |
2 − x |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Решение задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Сделаем замену переменных t = 3 2 − x : |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1 |
|
x |
t = 3 2 − x, x = 2 −t3, dx |
= −3t2 |
1 |
−t |
3 |
(−3t2 )dt = |
|||||||||||||||
∫ |
3 |
dx = x =1 t =1 |
|
|
|
|
|
|
= ∫2 |
||||||||||||||
−6 |
2 − x |
x = −6 t = 2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
t |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
t |
5 |
|
|
1 |
|
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
= −3 (2t −t4 )dt = −3 t |
2 − |
|
|
|
|
= −3 |
12 |
−1 |
|
− |
22 − 2 |
|
|
|
= |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
∫ |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
5 |
|
5 |
|
|
|||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
− |
1 |
|
|
|
32 |
|
= −9 |
3 |
. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
= −3 1 |
5 |
− 4 − |
5 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Задача 10.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Вычислить определённый интеграл ∫ |
4 |
|
|
dx |
|
|
|
. |
|
|
||||||||||||
|
4x −1 + |
4x −1 |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение задачи
Сделаем замену переменных t = 4 4x −1 : |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
dx |
|
|
|
|
|
t = 4 4x |
−1, x = 1 |
(t4 +1) |
|
|
|
|
t3dt |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
∫ |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
= ∫ |
|
= |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t +t2 |
|||||||||||||
|
4 4x −1 + 4x −1 |
|
|
dx = t3dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
t2dt |
|
t2 |
−1 +1 |
|
|
|
|
|
t2 −1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
= |
∫ |
|
|
= ∫ |
|
|
|
|
|
|
dt |
= ∫ |
|
|
dt |
+ ∫ |
|
|
|
dt = |
|
||||||
|
t +1 |
|
|
t +1 |
|
|
t +1 |
t +1 |
|
|||||||||||||||||||
|
= ∫ |
(t −1)(t +1)dt |
+ ∫ |
|
1 |
|
|
dt = ∫(t −1)dt +ln |
|
t +1 |
|
= |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
t +1 |
|
t2 |
|
t |
+1 |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+C = (×) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
= |
|
−t +ln |
|
t +1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вернёмся обратно к переменной x: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
(×)= |
|
4x −1 |
−4 4x −1 +ln 4 4x −1 +1 +С . |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
1.Пискунов Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисле-
ние. Т. 2. М., Наука, 1985.
2.Бугров Я. С., Никольский С. М. Дифференциальное и интегральное исчисление. М., Наука, 1988.
3.Сборник задач по математике для ВТУЗов. Ч. 1. Под ред. Ефимова А. В., Демидовича Б. П. М., Наука, 1981.
4.Берман Г. Н. Сборник задач по курсу математического анали-
за. М., Наука, 1969.
Дополнительная
5.Письменный Б. Конспект лекций по высшей математике. М.,
Айрис. 2001.
6.Л.Д.Кудрявцев. Курс математического анализа. Т.2. М., Высшая школа. 1998.
7.Ильин В. А., Позняк Э. Г. Основы математического анализа.
Ч.2. М., Наука, 1980.
23
Вариант 1
Вычислить интегралы
1. |
∫ |
1 − x |
|
2 |
|
||||
|
x |
dx . |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
∫ x 5 5 − x 2 dx . |
||||||||
3. |
∫sin |
2 |
x |
dx . |
|||||
2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
4. |
1 (arctg x)3 |
||||||||
∫0 |
|
|
|
dx . |
|||||
|
1 + x2 |
|
|||||||
5. |
∫ |
|
1 + ln x |
dx . |
|||||
|
|||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
||
6. |
∫2 (6 −5x)e−3x dx . |
||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
7.∫x2 cos 3x dx .
8.∫ 2x2(−3x)+3 dx .
xx −1 2
9.∫ (dx ).
xx2 +1
10.∫ xx+ 9 dx .
Вариант 2
Вычислить интегралы
1. |
∫6 (x + 4)5 dx . |
||||||||
2. |
∫ |
|
|
|
x3 |
|
dx . |
||
|
x |
8 |
|
||||||
|
|
|
+5 |
|
|
|
|||
3. |
∫esin x+1 cos x dx . |
||||||||
4. |
0,5 |
arccos |
3 |
x −1 dx . |
|||||
∫ |
|
|
|||||||
|
0 |
|
|
|
|
1 − x2 |
|||
5. |
|
|
|
|
|
dx |
|
||
∫ |
|
|
3 − x2 − 4x . |
6.∫arctg 8x dx .
7.∫e ln 2 2x dx .
|
1 |
|
|
|
8. |
∫ |
x2 +1 |
dx . |
|
2 |
||||
|
|
x (x +1) |
||
9. |
|
x |
||
∫ |
(x +1)(x2 +1) |
dx . |
10. ∫ x x + 4 dx .
24
Вариант 3
Вычислить интегралы
1. ∫ |
2 |
dx |
. |
|
−2x2 |
|
2.∫(sin 2x + cos 2x)2dx .
3.∫x2 e−x3 dx .
4.∫tg x ( ln cos x)dx .
5.∫2 e2 x dx .
1 ex −1
6.∫(6x −3)cos 2x dx .
7. |
∫2 (x2 − 2x +5)e−x dx . |
||||
|
1 |
|
|
|
|
8. |
∫ |
x2 dx |
|
|
. |
|
2 |
||||
|
|
(x + 2)(x −1) |
|||
9. |
∫ |
x dx |
|
. |
|
(x −1)(x2 + 2) |
|||||
10. ∫ |
dx . |
|
|
|
|
|
|
x +1 |
|
|
|
Вариант 4
Вычислить интегралы
1. |
∫ |
dx |
|
|
. |
|
|
|
2 |
9 |
|
||||||
|
|
3x − |
|
|
|
|
|
|
2. |
∫ |
dx |
|
|
. |
|||
sin2 x cos2 x |
||||||||
3. |
∫3sin x cos x dx . |
|||||||
4. |
|
tg (x +1) |
||||||
∫ |
|
dx . |
||||||
cos2 (x +1) |
||||||||
5. |
∫cos3 x sin 2x dx . |
|||||||
6. |
∫2 ln(x2 + 9)dx . |
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
7. |
π∫2 (x +1)2 cos x dx . |
|||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
8. |
|
x2dx |
||||||
∫ |
|
. |
||||||
(x + 2)2 (x +1) |
9.∫ ( (x2 )+(x)dx ).
x−1 x2 + 3
10.∫ xxdx+3 .
25
Вариант 5
Вычислить интегралы
1.∫ 7xdx2 +7 .
2.cos x dx
∫3 sin x .
3.∫1cos+ tg2 xx dx .
4.∫ (1 −cos x)2 dx .
x−sin x
5. |
ln 3 |
e |
2 x |
|
dx . |
|
∫ |
|
|
|
|||
|
ln 2 |
e2 x |
+1 |
|||
6. |
∫ x ln2 x dx . |
|||||
7. |
π∫x2 sin |
x |
dx . |
|||
3 |
||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
8.∫ x(xdx−1)2 .
9.∫ (7x −15) dx .
x2 +5 x
10.∫x x − 2 dx .
Вариант 6
Вычислить интегралы
1. ∫ |
9 |
dx |
. |
|
+ 4x2 |
|
2.∫ctg2 x dx .
3.∫ x3 + x dx .
x4 +1
4. |
∫ |
|
|
|
sin 2x |
|
|
dx . |
||
|
|
|
2 |
x |
||||||
|
|
1 + cos |
|
|
|
|||||
5. |
|
|
|
|
dx |
|
|
|
||
∫ |
4x −3 − x2 . |
|||||||||
6. |
∫ |
x dx |
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
sin x |
|
|
|
|
|
7. |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||
|
∫3 x ln2 x dx . |
|||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
8. |
4 |
|
dx |
|
|
. |
|
|||
∫ |
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|||||||
|
1 |
|
x (x +1) |
|
|
|
||||
9. |
|
|
|
|
x2 + x −1 |
|||||
∫ |
|
(x2 + 2)(x −1) |
dx . |
|||||||
10. ∫ |
dx |
x |
. |
|
||||||
|
|
|
|
|
x + 4 |
|
|
|
26
Вариант 7
Вычислить интегралы
1. |
∫ |
|
x |
|
|
|
dx . |
|
|
||||
4 − x |
2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
∫tg |
x |
dx . |
|
|
||||||||
3 |
|
|
|||||||||||
3. |
∫x ex2 dx . |
|
|
||||||||||
4. |
1 |
|
4 arctg x − x |
dx . |
|||||||||
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 + x |
2 |
|
||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|||||||
5. |
∫ |
|
sin x |
dx . |
|
|
|||||||
|
4 |
|
|
|
|||||||||
|
|
cos |
x |
|
|
|
|
||||||
6. |
∫ x cos2 x dx . |
|
|
||||||||||
7. |
∫x2e− |
x |
|
dx . |
|
|
|||||||
2 |
|
|
|||||||||||
8. |
4 |
|
|
2x −5 |
|
dx . |
|||||||
∫3 |
|
|
|
||||||||||
(x − 2)2 (x +1) |
|||||||||||||
9. |
∫ |
|
|
x −4 |
|
dx . |
|||||||
(x −2)(x2 +1) |
10. ∫ x + 1 + x dx .
Вариант 8
Вычислить интегралы
1.∫(3x −7)17 dx .
π6
2.∫tg2 x dx .
|
0 |
|
|
|
3. |
∫sin |
x dx . |
|
|
|
|
|
x |
|
4. |
∫ |
x |
+ cos x |
dx . |
2 |
+ 2 sin x |
|||
|
|
x |
|
5.∫ ln14x dxx .
6.∫e x2 ln x dx .
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
7. |
∫ |
x2 + |
2 |
dx . |
|
|
|
|
3x |
|
|
|
|
||||
|
|
|
e |
|
|
|
|
|
8. |
∫ |
|
|
dx |
|
. |
||
|
(x2 +5)(x −3) |
|||||||
9. |
∫ |
|
x2 + x −5 |
|
dx . |
|||
|
|
|
|
2 |
||||
|
|
|
(x + 4)(x + 2) |
|||||
10. ∫ |
x2 |
|
dx . |
|
|
|
||
|
|
|
x −1 |
|
|
|
27
Вариант 9
Вычислить интегралы
1. |
∫(x −1) x− |
2 |
dx . |
|||||||
3 |
||||||||||
2. |
∫cos2 2x dx . |
|||||||||
|
1 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
∫ |
e dx |
. |
|
||||||
2 x |
||||||||||
|
0 |
e |
+ 4 |
|
|
|
|
|
||
4. |
|
|
|
|
|
dx |
||||
∫ |
cos2 x |
4 − tg2 x . |
||||||||
5. |
|
1 |
+ |
|
1 |
|
|
|
|
|
∫ |
2 |
x |
|
dx . |
||||||
|
|
|
||||||||
|
|
( |
x + x) |
6.∫lnx3x dx .
7.π∫4(x2 − 2)cos x dx .
|
0 |
|
|
8. |
|
x + 2 |
|
∫ |
|
dx . |
|
(x −1)2 (x + 3) |
9.∫ x2 (+ x +1)dx .
xx2 +1
10. ∫ |
dx |
2x −1 − 4 2x −1 . |
Вариант 10
Вычислить интегралы
1. |
∫ |
|
|
|
dx . |
|||||||||
|
|
|
5 3 − 2x |
|||||||||||
2. |
∫ctg |
|
x |
|
dx . |
|||||||||
2 |
||||||||||||||
3. |
∫ |
e |
−tg x |
|
dx . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
cos |
2 |
x |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4. |
∫ |
2x − |
|
|
|
arcsin x dx . |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − x2 |
||||||
|
ln 3 |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|||
5. |
∫ |
|
|
|
e dx |
. |
|
|||||||
|
|
|
x |
|||||||||||
|
ln 2 3e |
+1 |
|
|
||||||||||
6. |
∫1 (x +1) arctg x dx . |
|||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7. |
∫ |
|
x |
dx . |
||||||||||
|
x |
2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8. |
∫ |
|
|
x2 |
+1 |
|
dx . |
|||||||
|
x2 (x − 2) |
|||||||||||||
9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|||
∫ |
|
(x −2) (x2 + 4) |
. |
|||||||||||
10. ∫ |
|
|
x −1 dx . |
|||||||||||
|
|
|
3 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
28
Вариант 11
|
Вычислить интегралы |
|||||||
1. |
∫ |
dx |
|
. |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
4x −4 |
|
|
|
|
|
2. |
∫ |
2 −3ctg2 x |
dx . |
|||||
cos2 x |
||||||||
3. |
∫e x sin(e x )dx . |
|||||||
4. |
∫ |
x |
|
dx . |
||||
|
|
|
x2 +1 |
|
|
|||
5. |
|
|
|
dx |
|
|
||
∫ |
6 −4x −2x2 . |
|||||||
6. |
∫1 |
x arctg 2x dx . |
||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
7. |
∫(x2 + 3x − 7) e−2x dx |
|||||||
8. |
∫ |
|
dx |
|
|
. |
|
|
|
x2 (x −3) |
|
|
|||||
9. |
3 |
|
x2 + 3 |
|
dx . |
|||
∫1 |
(x +1) |
(x2 +1) |
||||||
10. |
∫ |
x |
dx . |
|
|
|||
|
|
|
x + 2 |
|
|
|
|
|
Вариант 12
Вычислить интегралы
1. |
∫ |
dx |
. |
|
|
|
|||
|
|
|
8 + 4x2 |
|
|
||||
2. |
∫sin 3x cos x dx . |
||||||||
3. |
|
|
1 − |
x |
|
|
|||
∫ |
|
|
dx . |
|
|
||||
x (1 + x) |
|
|
|||||||
4. |
|
|
|
|
1 |
|
|
dx |
|
∫ |
|
|
|
|
. |
||||
cos2 (1 +ln x) |
x |
||||||||
5. |
|
|
|
dx |
|
|
|||
∫ |
x2 −6x + 3 . |
|
|
||||||
6. |
∫ |
ln x |
dx . |
|
|
||||
2 |
|
|
|||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
7. |
0.5 |
|
|
|
|
|
|
||
∫arcsin 2x dx . |
|
|
|||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8.∫ ( 3x + 2)dx .
1 x x2 + 6
9.∫ (x + 3x)22(x −1)dx .
10.∫ xx+ 4 dx .2 x2 −
29
Вариант 13
Вычислить интегралы
1.∫sin(2 − 4x)dx .
2.∫tg x dx .
3.∫(ex + e−x )2dx .
4.∫ x lndx2 x .
5. ∫ |
x dx . |
|
3 + x4 |
2 x
6.∫x 3 2 dx .
1
7. |
∫1 (x − 2)arctg x dx . |
||||
|
0 |
|
|
|
|
8. |
|
x2 + 6x + 7 |
|||
∫ |
(x2 + 2) (x + 2) |
dx . |
|||
9. |
∫ |
2x −1 |
|
dx . |
|
(x + 3)(x −2) |
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
10. |
∫ |
x dx . |
|
|
|
|
|
x + 4 |
|
|
|
Вариант 14
Вычислить интегралы
1. |
∫cos(1 − 2x)dx . |
||||||||||
2. |
∫ |
sin x − 4 |
dx . |
||||||||
|
cos2 x |
|
|||||||||
3. |
∫ |
|
x3 |
|
dx . |
||||||
|
|
|
|
4 − x8 |
|
|
|
|
|
|
|
4. |
e |
|
dx |
|
|
|
. |
|
|||
∫2 |
|
|
|
|
|
||||||
x (ln x +5) |
|
||||||||||
5. |
∫ |
|
x −3 |
dx . |
|
|
|||||
|
|
|
|
x + 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
x dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
∫4 |
. |
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
||||||
|
0 |
|
cos x |
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
∫x2 e x dx . |
|
|
||||||||
8. |
∫ |
|
x2 −3x − |
2 |
|
dx . |
|||||
|
|
(x −1)x2 |
|
|
|
||||||
9. |
∫ |
|
|
3x dx |
|
|
|
|
dx . |
||
|
(x +5)(x2 +3) |
||||||||||
10. ∫ |
x2 dx . |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
x +5 |
|
|
|
|
|
|
|
30