36
Задача № 2. Вычислить указанные определённые интегралы.
2dx
1.1 7 3x 3 .
Пользуясь правилом |
|
f kx b dx |
|
1 |
F |
kx b C , |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
табличным интегралом 1) и формулой Ньютона-Лейбница, получаем: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
dx |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
7 3x |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= 7 3x 3 dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
7 3x |
3 |
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
7 3x |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||
|
6 7 |
3 2 |
2 |
6 7 3 1 |
2 |
|
|
|
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6 6 |
|
|
|
|
|
6 |
16 |
32 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2. |
x cos 2x dx . |
|
Интегрируя по частям, получаем: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
udv uv |
|
ba vdu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
4 x cos 2x dx = |
|
u x |
|
dv cos 2xdx |
= |
x |
|
sin 2x |
|
|
4 |
1 |
|
4 sin 2xdx |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
2 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
du dx |
|
v |
sin 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
= |
sin |
2 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
cos 2x |
||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|||
|
|
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
2 . |
|||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
8 |
|
4 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
8 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
sin |
|
1 |
cos |
|
1 |
cos 0 |
|
||||
8 |
2 |
4 |
2 |
4 |
||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
3 x dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3. |
|
ln |
. |
Пользуясь формулой замены переменной в определённом |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
интеграле и учитывая, что ln1 0 |
и ln e 1,получаем: |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln x t |
|
1 |
|
t4 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
ln3 |
x dx |
= |
|
dx |
|
|
= t3dt |
|
|
|
|
1 |
|
0 |
|
1 |
. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
1 |
|
|
x |
|
|
|
|
|
0 |
4 |
|
0 |
4 |
4 |
|
4 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
e4 |
|
dx = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4. |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 e4 |
x |
|
12 |
3 e4 4 e4 3 3 e0 e1 |
3 1 e 3 e 1 . |
||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
3 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
При вычислении интеграла воспользовались 3-им правилом |
||||||||||||||||||||||||||||
интегрирования и табличным интегралом 4). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Задача № 3. Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями:
y x2 3x 5; |
y x 2. |
Найдём абсциссы точек пересечения графиков, заданных функций. Для этого объединим уравнения в систему
y x2 3x 5,y x 2.
Решая полученную систему уравнений, получаем:
x1 3; |
x2 1. |
38
Рис.1.
После построения графиков заданных функций получим фигуру (рис.1),
ограниченную прямой y x 2 и параболой y x2 3x 5.
Площадь фигуры, изображённой на рис.1, вычисляется по формуле:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S f2 (x) f1(x) dx , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
f |
2 |
(x) x 2, |
f (x) x2 |
3x 5, следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
S |
x 2 x2 3x 5 dx x2 2x 3 dx |
|
x |
|
x2 |
3x |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
||||||
|
|
|
|
|
|
( 3)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
1 |
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
1 3 |
|
|
( 3) |
|
3 ( 3) |
|
|
2 |
9 9 |
9 10 |
|
|
|
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|||||
Задача № 5. Вычислить объём тела, полученного при вращении вокруг оси Ox фигуры, ограниченной линиями:
2 |
2 |
|
|
|
x |
|
y |
1, |
x 6. |
2 |
2 |
|||
3 |
2 |
|
|
|
39
Первое уравнение задаёт гиперболу, а уравнение x 6 задаёт вертикальную прямую. После их построения, получаем фигуру, ограниченную гиперболой и вертикальной прямой.
Рис.2.
Пользуясь формулой для вычисления объёма тела вращения
b
VOx f 2 (x) dx ,
a
находим объём тела (рис.2), образованного вращением нашей фигуры вокруг
оси Ox : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
4 |
|
2 |
|
|
|
4 |
|
x3 |
|
|
6 |
|
4 |
|
63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
VOx |
|
3 |
|
|
x |
|
4 |
dx |
|
|
|
4x |
|
|
|
|
|
|
4 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
9 |
|
3 |
|
|
3 |
|
9 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
3 |
4 3 8 8 16 (куб. ед.) |
|
9 |
3 |
||||
|
|
|
Задача № 8. Вычислить приближённо определённый интеграл с помощью формулы прямоугольников, формулы трапеций и формулы Симпсона, разбив отрезок интегрирования на n частей. Все вычисления производить с точностью до 0,001.
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4 9 x2 dx, |
n 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разобьём отрезок интегрирования |
[–2;6] |
|
на 8 |
равных частей с шагом |
||||||||||||||||||||||||||
h |
6 ( 2) |
1 |
точками x 2, |
x |
|
1, |
|
x |
|
0, |
x 1, |
|
x |
2, |
x 3, |
||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x6 4, |
x7 5, |
|
|
x8 6 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Вычислим |
значения |
функции |
|
y 4 9 x2 |
в |
этих |
точках: |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
yi y(xi ), i 0;8. |
Запишем результаты вычислений в таблицу: |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
i |
|
0 |
|
1 |
|
|
2 |
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
6 |
|
|
|
7 |
8 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
xi |
|
-2 |
|
-1 |
|
0 |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
4 |
|
|
|
5 |
6 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
yi |
|
1,899 |
|
1,778 |
|
1,732 |
1,778 |
|
1,899 |
|
|
2,060 |
2,236 |
|
2,415 |
2,590 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
Запишем формулы приближённого вычисления интеграла для случая |
||||||||||||||||||||||||||||||
разбиения отрезка интегрирования на 8 частей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
Формулы прямоугольников: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y(x) dx h y0 |
y1 |
y2 |
... y7 , |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y(x) dx h y1 |
y2 |
y3 |
... y8 . |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формула трапеций: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
y |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y(x) dx h |
0 |
|
|
8 |
y1 |
y2 ... y7 |
|
. |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||