(внесение под знак дифференциала)
При интегрировании подстановкой вводится новая переменная , связанная с с таким расчётом, чтобы получить один из табличных интегралов. Найдя интеграл по новой переменной, надо возвратиться к первоначальной переменной.
Указать общее правило для выбора подстановки нельзя, т.к. этот выбор в каждом отдельном случае зависит от вида подынтегральной функции.
В простых случаях при введении новой переменной рекомендуется применять следующие преобразования дифференциала :
|
Пример 1. Найти .
Решение (I способ): среди табличных интегралов подходящего нет, но по формуле (3) табличных интегралов можно вычислить интеграл , сходный с данным. Поэтому пробуем ввести вспомогательную переменную , связанную с зависимостью:
|
Подынтегральное выражение с помощью (â) и (ââ) преобразуется к виду , и получим:
= (â) =
(II способ): данный интеграл можно вычислить и другим способом – внесением под знак дифференциала. В качестве вспомогательной была выбрана следующая функция: . Находим её дифференциал: .
|
|
Пример 2. Найти .
Решение (I способ):
( II способ ). Заметим, что числитель равен производной знаменателя , т.е.
Имеем:
Пример 3. Найти .
Решение (I способ):
(II способ):
Пример 4. Найти .
Решение (I способ):
(II способ):
Пример 5. Найти .
Решение (I способ):
(II способ):
Обратим внимание на вычисление некоторых интегралов, часто встречающихся на практике.
Пример 6. Найти .
Решение.
Пример 7.
Пример 8. Найти .
Решение.
Пример 9.
Пример 10.
Пример 11.
Теперь мы можем расширить таблицу интегралов.
Формула | № |
(6а) | |
(7а) | |
(8а) | |
(9а) | |
(10а) | |
(11а) (12a) | |
(13а) (14a) | |
(15) | |
(16) | |
(17) | |
(17а) |