Дифференциалды есептеу ережесі


Жұмыс түрі:  Дипломдық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 56 бет
Таңдаулыға:   

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министірлігі

«Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті» ШЖҚ РМК

Ережеп Мария

Математикалық талдау элементтерінің қолданыстары.

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Мамандығы 5В010900-Математика

Көкшетау 2018

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министірлігі

«Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау мемлекеттік университеті» ШЖҚ РМК

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: Математикалық талдау элементтерінің қолданыстары.

Мамандығы 5В010900-Математика

Орындады:

Ғылыми жетекші,

п. ғ. к., доцент:

«Қорғауға жіберілді»

Кафедра меңгерушісі

Көкшетау 2018

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ . . .

1 МАТЕМАТИКАЛЫҚ ТАЛДАУДЫҢ НЕГІЗГІ ҰҒЫМДАРЫНА ҚЫСҚАША ШОЛУ . . .

1. 1Бір айнымалыға тәуелді функциялардың дифференциалдық есептеулері . . .

1. 2 Алғашқы функция және анықталмаған интеграл, оның негізгі қасиеттері мен есептеу әдістері . . .

2 МАТЕМАТИКАЛЫҚ ТАЛДАУ ЭЛЕМЕНТТЕРІНІҢ ҚОЛДАНЫСТАРЫ . . .

2. 1Туынды және оның қолданылуы . . .

2. 1. 1 Физикадағы қолданыстары . . .

2. 1. 2 Құрылыстағы қолданыстары . . .

2. 1. 3 Ағаш өңдеу есептері . . .

2. 1. 4 Автомобиль жолдарына байланысты есеп . . .

2. 1. 5 Мелиорация есептері . . .

2. 2 Интеграл және оның қолданылуы . . .

2. 2. 1 Геометрияның аудан және көлем есептеу формулаларын анықталған интеграл арқылы қорыту . . .

2. 2. 1. 1 Айналу бетінің ауданы.

2. 2. 1. 2Сфера мен оның бөліктерінің ауданы 22

2. 2. 1. 3Доғаның ұзындығы 23

2. 2. 1. 4Дененің көлемін оның параллель қималарының аудандары

бойынша есептеу 25

2. 2. 1. 5Тік дөңгелек конустың көлемі 27

2. 2. 1. 6Шар мен оның бөліктерінің көлемі 30

2. 2. 1. 7 Кез келген цилиндрдің көлемі 34

2. 2. 1. 8Пирамданың көлемі 34

2. 2. 1. 9Айналу денесінің көлемі

2. 2. Физикадағы қолданыстарына байланысты есептер . . .

2. 3 Дифференциалдық теңдеулер нақтылы процестердің математикалық модельдері . . .

ҚОРЫТЫНДЫ . . .

ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР . . .

КІРІСПЕ

Зерттеу тақырыбының өзектілігі.

Елбасы Н. А. Назарбаевтың Еуразия ұлттық университетінде оқыған лекциясында: «Білімді, сауатты адамдар-бұл ХХІ ғасырда адамзат дамуының негізгі қозғаушы күші»-деп аталған [1] .

«Қазақстан Республикасында білім беруді дамытудың 2016-2020 жылдарға арналған Мемлекеттік бағдарламасында» белгіленген орта білім берудің негізгі міндеттерінің бірі « . . . білім алушылардың еңбек нарығындағы бәсекеге қабілеттілігін қамтамасыз ету үшін кәсіптік дағдылар алуына жағдай жасау болып табылады . . . »-деп көрсетілген [2] .

Бүгінде, күн өткен сайын, білім мен ғылымы дамыған елдер барлық жағынан алда болатынына көз жеткізудеміз.

Өткен ғасырдың өзінде, осы замандағы iрi физиктердiң бiрi, немiс ғалымы Гейзенберг табиғат заңдарын танып бiлудегi математиканың ролiн былай сипаттайды: «сегiз қырлы математика кейде физиктердiң ойында жоқ жерден жаңалықтар ашуға көмек көрсетедi» [3] . Оның математика ғылымына бұлайша баға беруiнде бiр себеп бар. 1925 жылы Гейзенберг атомның құрылысымен байланысты бiр теорияны математикалық әдiспен зерттеу үстiнде күтпеген жаңалық ашқан болатын. Ол жаңалық - атом құрылысы жөнiндегi Бор теориясының кемшiлiктерiне түзету енгiзе отырып жаңа кванттық механиканы жасауға негiз болды. Осы жаңалықты ашумен байланысты Гейзенберг былай деп жазған болатын: «Математика физикадан гөрi «ақылдырақ» болды, өйткенi математиканың көмегiмен жаңа тәуелдiлiктердiң iзiне түстiк» [3] .

Физиктер тек сутегi мен гелийдiң ғана атомдарының модельдерiн жасады. Бұл элементтердiң атомдарының ядросын айнала бiр немесе екi электрон қозғалады. Бұлардан басқа химиялық элементтердiң атомдарының құрылысы туралы жалпы түсiнiк берiлгенi болмаса, толық математикалық есептеу жасалған жоқ.

Қозғалыс, айнымалы шамалар және олардың өзара байланыстары бізді айнала қоршап тұр. Қозғалыстардың әр түрлері және олардың заңдылықтары нақты ғылымдардың-физиканың, геологияның, биологияның, социологияның және т. б. -қарастыратын негізгі объектісін құрайды. Сондықтан, сандық қатынастарды сипаттау үшін сандар мен арифметика қаншалықты қажет болса, нақты тіл және айнымалы шамаларды сипаттайтын және қарастыратын математикалық әдістер ғылымның барлық салаларында соншалықты қажет болады.

Тілдің және айнымалы шамалардың және олардың өзара байланыстарын сипаттайтын математикалық әдістердің негізін математикалық талдау құрайды. Бүгінгі күнге дейін математикалық талдаудың көмегімен космостық траекторияны, ядролық реактордың жұмысын, мұхит толқынының жүгірісін, циклонның даму заңдылықтарын, т. б. табиғи процестерді анықтаған еді. Қазіргі кезде математикалық талдаудың көмегінсіз шаруашылықты басқару, ресурстарды тиімді орналастыру, технологиялық процестерді ұйымдастыру, химиялық реакциялардың ағымын алдын-ала болжау немесе табиғаттағы өзара байланыста болатын жануарлар мен өсімдіктердің санының өзгеруін алдын-ала болжай алмаймыз, себебі аталған процестердің бәрі-динамикалық процестер.

XVII ғасырда пайда болған математикалық талдау элементтері бізге айнымалы шамаларды және қозғалыстарды сандық және сапалық түрде қарастыруға, ғылыми тұрғыдан сипаттауға кең мүмкіндіктер ашты.

Бұл мүмкіндіктерді зерттеп білу үшін, математиканың математикалық талдау элементтерін терең меңгеру қажеттілігін туындатады[4] .

Жоғарыда сипатталған құбылыстар үнемі өзгерістегі процестер болғандықтан, таңдалған тақырыбымыз да ғылыми зерттеулердің күн тәртібінен түспейді.

Диплом жұмысының мақсаты- математикалық талдау элементтерінің қолданыстарын көрсету.

Диплом жұмысының міндеті -математикалық талдау элементтерінің қолданыстарын көрсетудің тиімді формасы-бұл қолданбалы бағыттағы есептерді қарастыру.

Диплом жұмысының практикалық маңыздылығы -жұмыстың өне бойында қарастырылған есептерді, мектеп мұғалімдері сабақ процесінде қолдана алады.

Диплом жұмысы кіріспе, екі тараудан, қорытынды және пайдаланған әдебиеттер тізімінен тұрады.

1 МАТЕМАТИКАЛЫҚ ТАЛДАУДЫҢ НЕГІЗГІ ҰҒЫМДАРЫНА ҚЫСҚАША ШОЛУ 1. 1 Бір айнымалыға тәуелді функциялардың дифференциалдық есептеулері[5] - [7] .

Айталық, image1355 функциясы image1357 нүктесінде және оның маңайында анықталған болсын.

Анықтама. Аргумент image1359 -тің image1361 нүктесіндегіөсімшесі деп image1363 айырмасын атайды .

Анықтама. image1056 функцияның image1357 нүктесіндегі өсімшесі деп image1366 айырмасын айтады.

Анықтама. Егер image1368 функциясы image1357 нүктесінің маңайында анықталған және image1370 болса , онда ол image1357 нүктесінде үзіліссіз деп аталады .

Шындығында да

image1372

image1374 image1376 .

Анықтама. image1378 функциясының image1380 нүктесіндегі туындысы депақырлы шегін айтады.

Бұл туынды мына символдардың бірімен белгіленеді:

image1382 .

Егер image1384 функциясының image1386 интервалының әрбір нүктесінде туындысы болса, онда оны осы интервалда дифференциалданады дейді. Туындыны табу амалын дифференциалдау дейді.

Теорема. Егер image1388 функциясы image1357 нүктесінде дифференциалда-натын функция болса , онда ол бұл нүктеде үзіліссіз болады .

Ескерту: теорема керісінше дұрыс емес.

Туындының геометриялық мағынасы. : image1390 туындысы image1384 функциясыныңграфигіне image1393

. :

image1395 .

. Егер image980 , image1398 -, онда

image1400 дененің image980 .

. , кейбірэлементар (қарапайым) .

1. Көрсеткіштік функция

image1402

image1404 .

Дербес жағдайда image1406 .

2. Тригонометриялық функциялар

image1408 .

image1410 image1412

Дәл осылай image1414 .

2. Дәрежелік функция image1416 . image1418

Дербес жағдайда,

image1420 .

Теорема 1. (қосындыны, -циалдауережелері) . Егер image1422 және image1424 , , (қатынастыңбөлімі image1426 ) :

1. image1428

2. image1430

3. image1432 .

. image1434 . Сондакүрделі image1436 функциясыныңтуындысы:

image1438 .

Сонымен image1440 .

. image1442 жәнеоғанкері image1444 функция-лары image1446 . :

image1448 .

Сонымен

image1450

болады.

Негізгі элементар функциялар туындыларының кестесі

image1454

image1456

image1452

Жоғары ретті туындылар мен дифференциалдар. Жоғары ретті туындылар және дифференциалдар.

image1458 берілген image1460 функциясының бірінші немесе бірінші ретті туындысы, ал функцияның өзі нөлінші ретті туынды деп аталады.

Анықтама. Функцияның image1462 - ( image1462 -1 ) - image1465 , image1462 =1, 2, 3, …, егероларбарболса, онда image1468 функциясы image1470 -.

Мысал.

image1472 функциясыберілген. Біріншітуындысы

image1474 ,

екінші туындысы

image1476 ,

үшінші туындысы

image1478 .

Демек,

image1480 , image1482 .

Егер image1484 және image1486 функциялары image1462 -рет дифференциалданатын болса, онда ( image1489 ), мына ережелер орынды:

image1491 ,

image1493 .

2. Лейбниц формуласы:

image1495

image1497 ;

image1499 .

Айталық image1317 функциясы image1462 -рет дифференциалданатын болсын.

Анықтама. Функцияның image1462 -ші дифференциалы деп оның ( image1504 ) -ші ретті дифференциалының дифференциалын айтады:

image1506 .

Дифференциалды есептеу формулаларын келтірейік:

image1508 ,

image1510 ,

image1512 image1514 .

image1462 -шы ретті дифференциалдар үшін мына ережелер орынды:

1) image1517 ,

image1519 .

2) image1521 ,

image1523 .

Ескерту: Жоғарғы ретті image1525 дифференциал формасы инвариантты емес.

Анықтама. Егер image1380 нүктесініңбір маңайында image1528 image1530 тең-сіздігі орындалса, онда image1380 нүктесін image1317 функциясының жергілікті минимум (максимум) нүктесі деп атайды. Жергілікті минимум және жергілікті максимум нүктелері жергілікті экстремум нүктелері деп аталады. Ал осы нүктелердегі функцияның мәні функцияның экстремумы деп аталады. image1533 кесіндісінде анықталған функцияның тек қана бір ең үлкен және ең кіші мәндері болады, ал максимумдар және минимумдер бірнеше болуы мүмкін. Функцияның кейбір максимумдары оның минимумдарынан кіші болуы да мүмкін.

Ферма теоремасы. Егер image1535 функциясы image1537 интервалында диффе-ренциалданатын болса және image1539 нүктесінде ең үлкен немесе ең кіші мәнін қабылдайтын болса, онда функцияның туындысы бұл нүктеде нөлге тең, яғни image1541 .

Геометриялық мағынасы: функцияның максимум және минимум нүктелерінде жүргізілген жанама image1543 өсіне параллель болады.

Ролль теоремасы. Егер image1545 функциясы: image1547 кесіндісінде үзіліссіз болса, image1548 интервалында дифференциалданатын болса және image1550 болса, онда ең болмағанда бір image1552 нүктесі табылып, image1554 болады.

Геометриялық мағынасы: егер теорема шарттары толығымен орындалса, онда image1547 кесіндісінде жататын ең болмағанда бір image1556 нүктесі табылып, сол нүктеде жүргізілген жанама image1543 өсіне параллель болады.

Kоши теоремасы. Егер image1384 және image1486 функциялары image1547 ке-сіндісінде үзіліссіз болса, image1548 интервалында дифференциалданатын болса және image1561 image1563 image1565 , онда ең болмағанда бір image1552 нүктесі табылып

image1568

теңдігі орындалады .

Л агранж теоремасы. Егер image1378 функциясы image1571 кесіндісінде үзіліссіз болса, image1548 интервалында дифференциалданатын болса онда image1573 интервалында жататын image1575 нүктесі табылып,

image1577 теңдігі орындалады.

Геометриялық мағынасы: мына қатынас image1579 image1571 кесін-дісінде image1384 функциясының графигінің шеткі нүктелерін қосатын хорданың image1583 өсінің оң бағытымен жасайтын бұрыштың тангесіне тең, ал image1585 image1556 нүктесіне жүргізілген жанаманың image1583 өсінің оң бағытымен жасайтын бұрышының тангенісіне тең. Лагранж теоремасы бойынша image1552 нүктесінде олар өзара тең болады, яғни қиюшы мен жанама параллель болады.

Лопиталь ережесі. Бұл ереже image1588 немесе image1590 анықталмағандықтарын есептеуге мүмкіндік береді.

Теорема. Айталық, image1338 нүктесінің маңайында

image1317 және image1594 функциялары анықталған және дифференциал-данатын болсын (нүктенің өзінде бұл шарттар орындалмауы да мүмкін) және

image1596 , image1598 , image1600 .

Егер image1602 шегі бар болса, онда image1604 шегі бар болады және мына теңдік орындалады:

image1606 = image1608 .

Осысияқты тұжырымдар image1610 , image1612 , image1130 , image1615 , image1617

жағдайларда да орынды.

Функцияның дифференциалы. image1384 функциясының шектелген туындысы бар болсын, онда:

image1620 ,

демек image1622 image1624 шексіз аз шама.

Онда функцияның өсімшесі былай жазылады:

image1626 .

Осы теңдікте екінші қосылғыш image1628 , image1630 ке қарағанда жоғарғы ретті шексіз аз шама болғандықтан, бірінші қосылғыш image1632 ке эквивалентті шама болады.

Анықтама. Функцияның туындысының аргументтің өсімшесіне көбейтіндісін дифференциал деп атайды және мына түрде жазады: image1634 . Дербес жағдайда, егер image993 болса, онда image1637 , осыдан image1639 және осыны пайдаланып дифференциалдың формуласын былай жазуға болады: image1641 . Осыдан image1643 , яғни туынды функцияның дифференциалының аргумент дифференциалына бөлінген мәніне тең.

Дифференциалды есептеу ережесі.

Айталық image1645 және image1647 дифференциалданатын функциялар болсын,

1) image1649 , мұндағы с - сан.

2) image1651 ,

3) image1653 , егер image1655 .

4) Егер image1657 функциясы image1359 нүктесінде дифференциалданатын, ал image1659 image1661 нүктесінде дифференциалданатын болса, онда image1663 күрделі функция үшін, image1665 . Бұл ережені бірінші дифференциал формасының инварианттығы деп атайды. Дифференциалды жуықтап есептеуге қолдануға болады. Айталық, image1384 функциясы дифференциалданатын болсын, онда оның өсімшесі:

image1667 , осыдан image1669 .

Егер image1380 нүктесінде функцияның мәні берілсе, онда:

image1672

image1384 функциясы image1548 аралығында берілсін. Егер кез келген image1676 үшін image1678 теңсіздігінен image1680 ( image1682 ) теңсіздігі шығатын болса, онда image1317 функциясы image1684 аралығында өседі (кемиді) дейді.

Теорема. Егер image1548 аралығында дифференциалданатын image1685 функция-сының туындысы осы аралықта оң (теріс) болса, онда ол осы аралықта өседі (кемиді) . Демек, өсу немесе кему интервалында функцияның туындысы таңбасын өзгертпейді.

1-мысал . image1687 функцияның өсу және кему аралықтарын табу керек. Ол үшін функция туындысының таңбасының тұрақтылық интервалдарын анықтаймыз image1689 . Бұл квадрат үшмүшеліктің түбірлері x 1 =0, x 2 =2. Сондықтан, егер image1691 аралығында image1693 , демек image1687 функциясы бұл аралықта кемиді. Ал image1695 аралықтарында f'(x) >0, демек бұл аралықтарда функция өседі.

Теорема (экстремумның қажетті шарты) .

Егер дифференциалданатын image1378 функциясының image1698 нүктесінде экстремумы бар болса, онда сол нүктеде image1700 болады. Осы теоремадан мынадай қорытындыға келеміз: егер image1380 нүктесінде функцияның экстремумы бар болса, онда ол нүктеде оның туындысы нөлге тең, не ол нүктеде туындысы болмауы мүмкін. Кері тұжырым әрқашан орындала бермейді.

Мысалы,

image1703 функциясының x 0 =0 нүктесінде туындысы image1705 , ал бірақ ол нүктеде функция не максимум, не минимум қабылдамайды. image991 функциясының туындысы нөлге айналатын немесе тіпті болмайтын нүктелерді күдікті нүктелер немесе «кризистік» нүктелер деп атайды. Функцияның экстремумын осы күдікті нүктелердің арасынан іздеу керек.

Теорема(экстремум бар болуының жеткілікті шарты) .

Егер image1698 нүктесінде image1378 функциясының туындысы нөлге тең болса және image1380 нүктесінен өткенде image1709 таңбасын өзгертсе, онда image1380 нүктесі экстремум нүктесі болады: 1) егер таңба «плюс»-тен «минус»-ке өзгерсе, онда image1380 - максимум нүктесі; 2) егер таңба «минус»-тен «плюс»-ке өзгерсе, онда image1380 - минимум нүктесі болады.

2-мысал. image1711 функцияны экстремумге зерттеп, өсу және кему аралықтарын анықтау керек. Функция туындысы image1713 , осыдан image1715 , image1717 күдікті нүктесін табамыз. image1719 нүктесінде функцияның туындысы болмайды, сондықтан ол да күдікті нүкте. Интервалдар тәсілімен f '(x) - тің таңбаларын анықтаймыз. Функция image1721 барлық нүктелерде үзіліссіз, жеткіліктілік шарт бойынша image1719 максимум нүктесі, ал image1717 минимум нүктесі. (-¥, 0) және image1723 интервалдарда функция өседі, ал image1725 интервалда кемиді Зерттеу нәтижелерін таблицаға жазамыз:

image1727

Функцияның екінші ретті туындысы қолданылатын экстремумның тағы бір шартын келтірейік.

Теорема. image991 функциясының image1380 нүктесінде бірінші және екінші туындылары бар болсын. Егер image1698 нүктесінде image1730 image1056 функциясының бірінші туындысы нөлге тең, яғни image1700 болса, ал екінші туындысы нөлден ерекше, яғни image1733 болса, онда image1380 - экстремум нүктесі болады:

1) егер image1735 болса, онда image1380 - минимум нүктесі;

2) егер image1737 болса, онда image1380 - максимум нүктесі болады.

Функцияның кесіндідегі ең үлкен және ең кіші мәндері . Функция өзінің ең үлкен және ең кіші мәндерін экстремум нүктелерінде не кесіндісінің шеткі нүктелерінде қабылдауы мүмкін. Ең үлкен және ең кіші мәндерді табу үшін алдымен функцияның күдікті нүктелерін (не туынды нөлге тең, не туынды жоқ нүктелер) табу керек. Содан соң функцияның күдікті нүктелеріндегі және кесіндінің шеткі нүктелеріндегі мәндерін тауып, олардың ішінен ең үлкен және ең кіші мәндерді іздеу керек.

3-мысал. image1739 функциясының image1741 кесіндісіндегі ең үлкен жіне ең кіші мәндерін табу керек. Күдікті нүктелерді табамыз:

image1743

Осыдан image1745 - күдіктінүктелер. : image1747 .

Сонымен image984 үлкен image1750 кіші image1752 .

Анықтама. Егер image1754 image1056 қи-, (дөңестігітөменқараған) дейді, ал image1056 , () дейді. Қисықтың ойыс және дөңес бөлігін бөліп тұратын нүктені иілу нүктесі деп атайды.

Теорема. image1056 функциясы image1754 интервалында екі рет дифференциал-данатын болсын. Егер осы интервалдың әрбір нүктесінде 1) image1757 болса, онда функцияның графигі бұл интервалда дөңес болады; 2) image1759 болса, онда функцияның графигі бұл интервалда ойыс болады

4-мысал. image1761 гиперболасы (0, +¥) интервалында ойыс болады, себебі image1763 , ал (-¥, 0) интервалында дөңес, себебі image1765 .

Теорема (иілу нүктесінің қажетті шарты) .

Егер image1380 нүктесі image1056 функциясының иілу нүктесі болса, онда бұл нүктеде функцияның екінші туындысы нөлге тең, яғни image1768 . Функцияның екінші туындысы нөлге айналатын немесе екінші туындысы болмайтын нүктелер екінші текті күдікті нүктелер деп аталады. Функцияның иілу нүктесін осы күдікті нүктелердің арасынан іздеу керек.

Теорема (иілу нүктенің жеткілікті шарты) .

Егер image1380 нүктесінен өткенде функцияның екінші туындысы таңбасын өзгертсе, онда image1380 нүктесі иілу нүктесі болады.

1. 2 Алғашқы функция және анықталмаған интеграл, оның негізгі қасиеттері мен есептеу әдістері [5] -[9]

Интеграл ұғымы жазық фигураның ауданын, сондай-ақ дененің беті ауданын және көлемін есептеу қажеттілігінен пайда болды. Мәселен, Ежелгі Греция мен Римде математик ғалымдар кез келген жазық фигураның квадратурасын және кез келген дененің кубатурасын табуға есептер шығарумен айналысқан. Олар өз есептеулерінде Книдский Евдокс ұсынған біртіндеп түгесу әдісін [9] қолданған. Мысалы, бұл әдісті қолдану арқылы Евдокс екі дөңгелектің аудандарының қатынасы олардың диаметрлері квадраттарының қатынасына, ал табаны мен биіктігі цилиндрдікіндей болатын конустың көлемі цилиндр көлемінің бөлігіне тең екені дәлелденген.

Архимед өзінің «парабола квадратусы» шығармасында Евдокс әдісін жетілдіріп, дөңгелектің ауданын есептеу формуласын қорытып шығарды. Архимед әдісінің негізгі мағынасы мынада: алдымен дөңгелектің ауданы оған сырттай сызылған кез келген дұрыс көпбұрыштың ауданынан кіші, бірақ оған іштей сызылған кез-келген дұрыс көпбұрыштың ауданынан үлкен екені дәлелденеді. Содан кейін іштей және сырттай сызылған дұрыс көпбұрыштардың қабырғалар санын екі еселеп арттырғанда олардың аудандарының айырымы өте аз шама болатыны дәлелденеді.

Ең соңында сырттай сызылған дұрыс көпбұрыштың қабырғалар санын шексіз екі еселеп арттырғанда оның ауданының ұмтылатын сандық шамасы дөңгелек ауданының шамасы ретінде табылады.

« » интеграл белгісін Г. В. Лейбниц 1675ж. енгізген [9] . Бұл белгі «summa» сөзіндегі S латын әрпінің өзгерген алғашқы күйі, қалпына келтіру ұғымын білдіретін «integro» деген латын сөзінен шыққан. Мұның тұтас деген мағына беретін «integer» сөзінен шығуы да мүмкін.

Анықтама: Х жиынында өзгеретін кез келген х үшін:

теңдігі орындалса, онда функциясы осы жиында функциясының алғашқы функциясы деп аталады.

Мысалы: Алғашқы функцияның анықтамасы бойынша функциясының тундысын табамыз:

Демек, кез келген үшін функциясы функциясының алғашқы функциясы болады.

Берілген функцияның туындысын табу дифференциалдау деп аталатыны математика курсынан белгілі. Ал функцияның белгілі туындысы бойынша алғашқы функциясын анықтауды интегралдау деп атаймыз.

Интегралдау амалы дифференциалдау амалына кері амал. Интегралдаудың негізгі мақсаты интегралданатын функцияның барлық алғашқы функцияларын табу. Мысалы: функциясының алғашқы функциясы ретінде функциясын ғана емес,

және т. с. с. функияларды алуға болады. Себебі, бұл алғашқы функциялардың туындысын анықтасақ, барлық жағдайда да функциясына келеміз. Олай болса, кез келген функциясы үшін бір алғашқы функция табылса, онда оның шексіз көп алғашқы функциялары бар болады.

Теорема: Егер функциясы Х аралығында функциясының алғашқы функциялрының бірі болса, онда бұл функцияның барлық алғашқы функцияларының жиыны

формуласымен анықталады. Мұндағы С-кез келген тұрақты сан.

Анықтама: функциясының алғашқы функцияларының жалпы түрін, яғни өрнегін осы функцияның анықалмаған интегралы деп атайды.

Анықталмаған интегралды табу формуласы:

формуладағы -анықталмаған интеграл. интегралдау амалының белгісі. - интеграл таңбасы астындағы функция, интеграл таңбасы астындағы өрнек.

1. 1-мысал: интегралын табайық.

Шешуі: формула мен алғашқы функцияны табу кестесін қолданамыз. Сонда болады.

Анықталмаған итегралдың қарапайым қасиеттері

қасиет теңдіктері арқылы дәлелденеді, яғни анықталмаған интегралдың туындысы интеграл астындағы функцияға тең.

қасиет теңдіктері көмегімен дәлелденеді, яғни дифференциял таңбасы интеграл таңбасынан бұрын тұрса, онда мен таңбалары өзара жойылып кетеді.

қасиет теңдіктері арқылы дәелденеді, яғни, егер дифференциал және интеграл таңбаларының орындарын алмастырып, оларды қысқартсақ, онда ол таңбалардың өзара жойылуы кез келген тұрақты С санына дейінгі дәлдікпен орындалады.

Егер және функцияларының Х аралығында алғашқы функциялары бар болса, онда сол аралықта функиясының да алғашқы функциясы бар болады және

теңдігі орындалады.

Шынында да, және дейік. Олай болса, қасиет бойынша және . және функциялары қосындысын (айырмасын) арқылы белгілейік. Сонда Х аралығында

теңдігі орындалады. Ал бұл теңдік функциясы функциясының алғашқы функциясы екенін көрсетеді. Сондықтан

Демек, формуланың сол жағы өрнегімен, ал оң жағы қосындысынан (айырмасынан) тұрады. Бірақ, тұрақтылары кез келген еркімізше алынған сандар болғандықтан, деп жазуға болады, яғни және жиындары бір біріне тең.

Егер -тің Х аралығында алғашқы функциясы бар болса, онда кез келген саны үшін функциясының сол аралықта алғашқы функциясы бар болып және мына теңдік орындалады:

Шынында да, дейік. Олай болса, Х аралығында болғандықтан, функциясы функциясының сол аралықтағы алғашқы функциясы. Сондықтан Ал теңдіктің оң жағы ға тең. Олай болса, үшін және сандары еркінше алынған тұрақты сандар болғандықтан, болады.

Анықталмаған интегралдың және қасиеттері оның қасиеттері деп аталады. Бұларды біріншісі функциялар қосындысының анықталмаған интегралы сол функциялардан жеке-жеке алынған анықталмаған интегралдар қосындысына тең екенін көрсетеді, ал екіншісі тұрақты көбейткішті интеграл алдына шығаруға болатынын көрсетеді.

Еер Х аралығында болса, онда сол аралықта

Шынында да,

Интегралдаудың негізгі әдістері

1. Айнымалыны ауыстыру жолымен интегралдау (ауыстыру әдісі) . Кестелік интегралдарға жатпайтын көптеген интегралдар астындағы функциялардың алғашқы функцияларын бірден табу көбіне қиындыққа түседі. Мұндай интегралдарды есептеудің ең тиімді әдістерінің бірі айнымалыны ауыстыру әдісі болып табылады. Ауыстыру әдісін қолдану интегралдарды қарапайым (көбіне кестелік) интегралдарға түрлендірейік. Бұл әдіс мынадай теоремаға негізделген:

Теорема: Егер кейбір Т аралығында үзіліссіз функциясы теңдігін қанағаттандыратын болса, онда Х аралығында үзіліссіз дифференциялданатын ( яғни туыдысы да үзіліссіз ) функциясы теңдігін қанағаттандырады (мұндағы Т аралығы функциясының өзгеру облысы) .

Дәлелдеуі: Теореманы дәлелдеу үшін мына байланысты келтіреміз:

мұндағы . Бұдан теоремадағы теңдіктің дәлелдемесі тікелей шығады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Матрицаларға қолданылатын амалдар
Сипаттамалық теңдеудің түбірі
Дифференциалдық және интегралдық есептеудің элементтерін оқыту әдістемесі
Лопиталь ережесі және тейлор формуласы
Дифференциалдық және интегралдық есептеулерді оқыту жүйесі
ТЕХНИКАЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДІ АВТОМАТТАНДЫРУ
Интегро-дифференциалдық теңдеулерді шешудің кейбір әдістері
Сызықты электр тізбектеріндегі өтпелі процестер
Алюминий өндірудің автоматтандыру жүйесін әзірлеу
Белгілі кодтау кезеңінде
Пәндер



Реферат Курстық жұмыс Диплом Материал Диссертация Практика Презентация Сабақ жоспары Мақал-мәтелдер 1‑10 бет 11‑20 бет 21‑30 бет 31‑60 бет 61+ бет Негізгі Бет саны Қосымша Іздеу Ештеңе табылмады :( Соңғы қаралған жұмыстар Қаралған жұмыстар табылмады Тапсырыс Антиплагиат Қаралған жұмыстар kz