Сайтқа презентация қосу

Анықталған интеграл. Анықталған интегралдың бар болу шарты. Анықталған интегралдың негізгі қасиеттері. Орта мән туралы теорема. Ньютон-Лейбнец формуласы. Анықталған интегралды интегралдау әдістері. Анықталған интегралдың қолданылуы

Анықталған интеграл. Анықталған интегралдың бар болу шарты. Анықталған интегралдың негізгі қасиеттері. Орта мән туралы теорема. Ньютон-Лейбнец формуласы. Анықталған интегралды интегралдау әдістері. Анықталған интегралдың қолданылуы

Тарихи мағлұмат
Интегралдық есептеудің негізгі ұғымдары мен идеялық жүйесін бір-біріне тәуелсіз түрде Иссак Ньютон мен Готфрид Лейбниц жасады.
Исаак Ньютон

Готфрид Вильгельм фон Лейбниц

«Интегралдық есептеу» термині мен интеграл таңбасы Лейбництен бастап қолданылып келеді. Интегралдық есептеудің әрі қарай дамуы швейцариялық математик Якоб Бернулидің, әсіресе, Леонард Эйлердің есімдерімен тығыз байланысты.
Якоб Бернулли Леонард Эйлер

Анықталған интегралдың қазіргі бізге белгілі түрін Фурье ойлап тапқан

Жан Батист Жозеф Фурье

Анықталған интеграл
f(x) –[a,b] аралығындағы үзіліссіз функция болсын, мұндағы аb, және F(x) – алғашқы образ, яғни F′(x)=f(x). Анықтама. Анықталған интеграл деп алғашқы образдың сәйкес өсімшесін айтамыз:b

∫ f ( x)dx = F (b) − F (a)
a

Сонымен қатар, кез келген f(x) функциясы үшін (а – кез келген)

∫ f ( x)dx =0
b

a

бар болады,

a және b сандары интегралдау шекаралары, сәйкесінше төменгі және жоғарғы, [a, b] – интегралдау аралығы, ал f(x) – интеграл асты функциясы деп аталады.

Анықталған интегралдың бар болу шарты

Онда ол әрбір [ xK , xK +1 ] кесіндісінде де шенелген болады. Сондықтан [ xK , xK +1 ] кесіндісінде f x функцияның төменгі шекарасы мен жоғары шекарасы бар. Енді мынадай қосындылар жасалық:

f ( x ) Функциясы [a,b] кесіндісінде анықталған және шенелген болсын.

()

s (T

)= ∑

n −1

m

K =0

K

x

K ,

S (T

)= ∑

n −1

M

K =0

K

x

K

Бұл қосындылардың біріншісі Дарбудың төменгі қосындысы, екіншісі- жоғары қосындысы деп аталады.

Дарбу қосындысының мынадай екі қасиеті бар. Бірінші қасиеті. Бөліктеу нүктелеріне жаңадан нүктелер қосқаннан Дарбудың төменгі қосындысы кемімейді де, жоғарығы қосындысы өспейді. Екінші қасиеті. Дарбудың әрбір төменгі қосындысы әрбір жоғарығы қосындысынан (тіпті жоғарығы қосынды басқа бір бөліктеуге сәйкес болса да) артық болмайды.

Теорема. f x Функциясы [a, b] сегментінде интегралданатын функция болуы үшін λ ( T ) → 0 -да Дарбудың жоғарғы және төменгі қосындыларының айырымының шегі нөлге тең болуы яғни λ l( Ti m) → 0 ( S ( T ) − S ( T ) ) = 0 болуы қажетті және жеткілікті. Егер f x функциясы [a, b] кесіндісінде үзіліссіз болса, ол функция сол кесіндіде интегралданатын болады. [a, b] кесіндісінде бірнеше үзіліс нүктелері бар шенелген f x функциясы сол кесіндіде интегралданатын функция

()

()

()

[a, b] кесіндісінде шенелген және бір сарынды f x функциясы сол кесіндіде интегралданатын функция. [a, b] кесіндісінде интегралданатын f x функциясының сол кесіндінің ақырлы сан нүктелеріндегі мәні өзгеретін болса, онан анықталған интегралдың бар болуы бұзылмайды да, шамасы өзгермейді.

()

()

Анықталған интегралдың қасиеттері


Анықталған интегралдың мәні белгілеуден тәуелсіз

∫ f ( x)dx = ∫ f (t )dt
a a


b

b

∫ f ( x)dx = F (a) − F (a) = 0
b


a

Интегралдау шекаралары бірдей анықталған интеграл нолге тең болады

Интегралдау шекараларының орнын ауыстырғанда интеграл таңбасы қарама қарсыға өзгереді
b a

∫ f ( x)dx = −∫ f ( x)dx
a

a



Егер [a, b] аралығы бірнеше кесінділерге бөлінсе, онда [a, b] аралығы бойынша алынған инатеграл оның бөлінген кесінділері бойынша алынған интегралдардың қосындысына тең
b a a c c b

∫f(x)dx = ∫f(x)dx + ∫f(x)dx


Тұрақты көбейткіш интеграл белгісінің алдына шығаруға болады.

∫ Af ( x)dx = A∫ f ( x)dx
a a


b

b

b b Қосындының b анықталған интегралы қосылғыштардың f ( x) + g ( x) − h( x)] dx ∫ f ( x)dx + ∫ g ( x)dx − ∫ h( x)dx ∫ [ анықталған =интегралдарының қосындысына тең болады. b a a a a



f ( x)dx = F (b) − (a) ≥ 0 ∫ Егер интегралFастындағы функция үзіліссіз және теріс емес, ал оның
a

b

жоғары шекарасы төменгісінен үлкен немесе оған тең болса, онда

анықталған интеграл теріс емес болады.

Орта мән туралы теорема
Теорема. Егер φ(х) мен һ(х) функциялары [a, b] кесіндісінде (a және b нүктелері қалай орналасқан болса да) үзіліссіз, ал һ(х) функциясының [a, b] кесіндісіндегі мәндерінің таңбасы өзгермейтін болса, [a, b] кесіндісіндегі ең кемінде бір нүкте с табылып

теңдігі орындалады.

Ньютон-Лейбниц формуласы
Теорема. Ньютон-Лейбниц.
Анықталған интеграл интеграл асты функциясының алғашқы образының жоғарғы және төменгі шекараларындағы мәндерінің айырымына тең болады:
∫ f ( x) =F ( x)
a b b a

Мысалы:

x 3 4 4 3 2 3 64 8 56 2 2 ∫2 x dx = 3 2 = 3 − 3 = 3 − 3 = 3 = 18 3

Анықталған интегралды интегралдау әдістері
Айнымалыны ауыстыру. Егер φ(t) функциясы [α, β] кесіндісінде
үзіліссіз дифференциалданатын және а=φ(α), b=φ(β) болып, сонымен бірге f ( x ) [a, b] кесіндісінде үзіліссіз функция болса, онда келесі теңдік орындалады
1 f ( x ) dx =∫ f (ϕ t )) ⋅ϕ (t ) dt ( ∫ a b

β

α

Мысалы:

∫x
0

1 + x dx =

1+ = x t 1+ =2 x t x =2 − t 1 dx = tdt 2

t5 t3 = ∫ (t − 1)t ⋅ 2tdt = 2∫ (t − t )dt = 2( 5 − 3 ) 1 1

2( =

2 5 − 15 2 3 − ) 3 1 32 − 1 8 − 1 31 7 93 − 35 2 ⋅ 58 116 11 − = 2( − ) = 2( − ) = 2 = = =7 5 3 5 3 5 3 15 15 15 15

Бөліктеп интегралдау
Егер u(x) пен v(x) [a, b] кесіндісінде үзіліссіз дифференциалданатын функциялар болса, онда келесі бөліктеп интегралдау формуласы орындалады:
b udv = uv − vdu ∫ ∫ a a a
b b

Мысал:


u = x dv = cos xdx 2π ∫ x cos xdx = du = dx V = sin x = x sin 0 − ∫ sin dx = 2π sin 2π − 0 sin 0 − cos 2π − cos 0 = 0 0



= 2π ⋅ 0 − 0 ⋅ 0 +1 −1 = 0

Анықталған интегралдардың қолданылуы
Декарттық координаталар системасында жазық фигуралардың ауданын есептеп табу

Полярлық координаталар системасында дененің ауданын табу

Қисықтың доғасының ұзындығын табу

Дененің көлемдерін табу


Пән: Математика, Геометрия



Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь