Иррационал функцияларды интегралдауда айнымалыны алмастыру арқылы рационал функцияның интегралына келуге болатын кейбір жағдайларды қарастырамыз.
түріндегі интегралдар t =
алмастыруы арқылы рационал функцияның интегралына келеді. Қарастырылған интеграл
түріндегі интегралдың дербес түрі болады. Мұнда ad
. Осы интегралды t =
алмастыру арқылы рационал функцияның интегралына келтіруге болады.
Зерттеудің өзектілігі:
курстық жұмыстың мазмұнының ғылыми құндылығын арттыру және оның негізінде пәнге деген қызығушылығын арттырып, өз бетінше іздену. Білім, білік, дағды алуын қамтамасыз етуге, жеке шығармашылық қабілеті дамуы үшін жағдай туғызу.
Мақсаты:
Иррационал функцияларды интегралдау әдістерін талдау.
Міндеті:
- Иррационал функцияларды интегралдаудың теориялық бөлімін қарастыру.
Зерттеу әдістері:
Талдау нәтижесінде алынған мәліметтерді бақылап, тақырып бойынша әдебиеттерді зерттеу
Құрылымы:
курстық жұмыс кіріспеден, негізгі бөлімнен, практикалық бөлім, қорытынды және қолданылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
Иррационал функцияларды интегралдау
Рационал функцияларды интегралдау үшін белгілі әдістің барлығын және әдіс қойылған есепті аяғына дейін шығаруға мүмкіндік береді.
Егер интеграл таңбасы ішінде иррационал өрнектер болса, онда тиісті ауыстыруларды қолданып, берілген интегралды рационал функцияның интегралына келтіреміз. Интеграл таңбасы ішіндегі иррационал өрнекті қолайлы ауыстыру арқылы рационал функцияға түрлендіруді берілген интегралды рационалдандыру дейді.
Иррационал функциядан алынған әрбір интегралды рационалдандыру мәселесі әрқашан да іс жүзіне аса бермейді.
Егер
-тұрақты сандар,
-рационал сандар, ал R(x, y, …, z), x, y, …, z айнымалылардың рационал функциясы болса, онда рационал ауыстырудың көмегімен келесі интеграл
dx (1)
рационал функцияның интегралына келтіріледі. n-мына m, …, s сандардың ең кіші еселігі болсын. Төмендегі ауыстыруды жүргіземіз:
x=
dz.
Осы кейінгі интеграл таңбасы ішінде тұрған өрнек - айнымалы z-тің рационал функциясы болады, өйткені g(z) оның туындысы
z) - рационал функциялар, n
бүтін сандар. Бұл интегралды табу үшін рационал функцияларды интегралдау тақырыбындағы айтылған әдістерді қолданамыз.
Мысал келтірейік:
-3
Енді мынадай интегралды қарайық:
Алдымен, бұл интегралдың дербес түрлерін қарайық:
I.
, (
) .
=
Енді осы кейінгі интегралға (6) формуланы қолданамыз.
Сонда
немесе
(2)
II.
=
Енді осы теңдіктің оң жағында тұрған интегралға (5) формуланы қолданамыз. Сонда
=
+C=
(3)
III.
Бұл теңдіктің оң жағында тұрған интегралға төмендегі формуланы қолданамыз. Сонда
(4)
IV.
Бұл теңдіктің оң жағында тұрған интегралға (4) формуланы қолданамыз. Сонда
(5)
V. I
m
=
Келтірілген интегралды табу үшін келесі туындыны іздейміз:
=
Осы шыққан теңбе-теңдіктің екі жағын интегралдап табамыз:
mal
m
+
m-ге біртіндеп мәндер берейік: m=1, онда
егер m=2 болса, онда
Содан әрі қарай
+
мұнда
коэффициенттері уақытша белгісіз
дәрежелі көпмүше λ да уақытша белгісіз тұрақты сан.
Сонымен,
VI.
(6)
(5) және (6) теңдіктерінің оң жақтарында уақытша белгісіз
, . . . ,
коэффициенттерді табу үшін осы теңдіктердің екі жақтарынан туынды алып, оның нәтижесінде шыққан өрнектерді ортақ бөлімге келтіріп және одан босатып, теңбе-теңдік құрамыз.
VII.
бұл интегралды VI интегралға келтіруге болады, ол үшін мынадай
ауыстыру жүргіземіз. Сонда
= -
(7)
VIII.
мұнда α, β,
кез-келген тұрақты сандар. Бұл интегралды табу үшін төмендегі ауыстыруды жасаймыз:
=z,
бұл арадан
=
.
Бұдан кейін
(8)
IX.
,
бұл интеграл жөнінде екі жағдай қараймыз.
Бірінші жағдай : квадрат үшмүшелердегі коэффициенттер
өзара пропорционал, яғни
= h.
Бұл жағдайда қаралып отырған интегралды мына сияқты
,
интегралдарға келтіруге болады. Ол үшін төмендегі ауыстыруды жүргіземіз:
=u,
бұл арадан
=
dx=
Бұдан кейін
=
(9)
(9) теңдіктің оң жағында тұрған интегралды екі интегралға айырып жазуға болады және мұнда бірінші интегралдың алымында бір дәрежелі “u” бар, сондықтан ол интегралды мынадай
ауыстыруды көмегімен интегралданады; екінші интеграл- қарастырылған IX интеграл.