Из определения интеграла следует, что для того, чтобы проинтегрировать функцию, нужно найти ее первообразную. Для ряда функций это легко сделать, используя соответствующие формулу интегрирования.
Например, мы знаем, что ; отсюда следует, что .
Итак, формулы интегрирования получаются обращением соответствующих формул дифференцирования. Выпишем в таблицу основные интегралы.
при |
Интегралы, приведенные в этой таблице, называются табличными интегралами.
Для вывода этих формул, как уже отмечалось, используется свойство 5 неопределенного интеграла, а именно дифференцирование правой части равенства. Производная правой части равенства дает подынтегральную функцию, а дифференциал – подынтегральное выражение.
Формула 1 справедлива при любом n, кроме n=-1, так как в этом случае знаменатель обращается в нуль и выражение теряет смысл. Для доказательства найдем производную правой части равенства:
Мы получили подынтегральную функцию; следовательно, формула верна.
|
|
Случаю n=-1 соответствует формула 2:
Чтобы найти , заметим, что функция непрерывна в промежутках и , причем в каждом из них она имеет первообразную.
В промежутке этой первообразной, очевидно, является функция , так как , т.е. при .
В промежутке первообразной по отношению к является , т.е. при . Действительно, существует при и .
Итак, оба промежутка непрерывности подынтегральной функции объединяются записью .
Справедливость всех остальных табличных интегралов легко проверить, если продифференцировать их правые части.
Отметим, что формула 3 является частным случаем формулы 4 при .
Вычисление интегралов способом приведения их к табличным с помощью преобразования подынтегрального выражения и применения свойств 2 и 3 неопределенного интеграла называется непосредственным интегрированием. При этом полезно запомнить, что (формула 1 при ).
1.
2.
=
3.
=
4.
=