Невизначений інтеграл
Неви́значений інтегра́л для функції f — це сукупність усіх первісних цієї функції.
Задача диференціального числення — знаходження похідної від заданої функції y = f(x). Задача інтегрального числення протилежна: потрібно визначити функцію, похідна від якої відома. Фундаментальними поняттями інтегрального числення є поняття первісної та невизначеного інтегралу.
Застосування невизначених інтегралів
- в задачах про обчислення швидкості або прискорення руху тіла;
- в задачах про обчислення визначених інтегралів (див. формулу Ньютона-Лейбніца);
- при розв'язанні диференціальних рівнянь.
Невизначений інтеграл
де C ∈ R — довільна стала.
Функція f називається підінтегральною функцією, f(x)dx — підінтегральним виразом, C — сталою інтегрування, x — змінною інтегрування.
З геометричної точки зору невизначений інтеграл — це сукупність (сім'я) ліній F(x) + C (див. Рис.).
Властивості невизначеного інтеграла
З означень первісної та невизначеного інтеграла випливають наступні властивості (за умов існування первісних та похідних на інтервалі J):
Методи обчислення невизначених інтегралів
Для обчислення невизначених інтегралів використовуються
- Таблиця основних формул інтегрування
- Метод підстановки (або формула заміни змінної)
- Метод інтегрування частинами
За допомогою згаданих методів можна знаходити невизначені інтеграли у вигляді скінченних комбінацій елементарних функцій. Проте не всі інтеграли можна виразити через елементарні функції. Відомо небагато класів функцій, інтегрування яких в результаті дає елементарні функції. До цих класів відносяться раціональні, тригонометричні, показникові функції та функції з радикалами.
Якщо ж інтеграл не можна виразити скінченною комбінацією елементарних функцій, тоді його розглядають як нову функцію (яка є інтегралом Рімана зі змінною верхнею межею інтегрування) і обчислюють за допомогою рядів або нескінченних добутків елементарних функцій.[1]
Так, наприклад, інтеграли
існують, проте через елементарні функції не виражаються.
Див. також
- Невизначений інтеграл функції комплексної змінної
- Первісна
- Інтегральне числення
- Визначений інтеграл
- Інтеграл Рімана
- Інтеграл Стілтьєса (або інтеграл Рімана—Стілтьєса)
- Інтеграл Лебега
- Інтеграл Даніелла
- Інтеграл Бохнера
- Відомі інтеграли
- Визначений інтеграл
Нотатки
- Детальніше див. Гл. 8 в Дороговцев А. Я. Математический анализ. — К. : Факт, 2004. — 560с.
Література
- Дороговцев А. Я. Математический анализ. — К. : Факт, 2004. — 560с.
- Фихтенгольц Г. М. Основы математического анализа в 2 т. / Под ред. Головиной Л. И. — Москва : Наука, 196. — 1968. — Т. 1.
Посилання
- Невизначений інтеграл // Вища математика в прикладах і задачах / Клепко В.Ю., Голець В.Л.. — 2-ге видання. — К. : Центр учбової літератури, 2009. — С. 368. — 594 с.