Całkowanie przez podstawienie, Całkowanie przez podstawienie


Całkowanie przez podstawienie

to funkcja f jest całkowalna w 0x01 graphic
i zachodzi:

0x01 graphic

Równoważnie, jeśli całkę można sprowadzić do postaci:

0x01 graphic
,

to można zmienić podstawę całkowania na g(x):

0x01 graphic

Całkowanie przez części

Całkowanie przez części to jedna z metod obliczania zamkniętych form całek postaci:

0x01 graphic

Jeśli potrafimy znaleźć takie h(x), że h'(x) = f(x), to możemy przekształcić tę całkę do postaci:

0x01 graphic

W przypadku całek oznaczonych granice całkowania uwzględnia się także w części równania zostającej poza całką:

Metoda całkowania przez części wynika ze wzoru na pochodną iloczynu:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Przykład zastosowania metody całkowania przez części:

0x01 graphic

Całka niewłaściwa

Całka niewłaściwa — rozszerzenie pojęcia całki Riemanna na przedziały nieograniczone albo takie, w których całkowana funkcja jest nieograniczona.

Całki na przedziale nieskończonym

Załóżmy, że dla każdego A > a funkcja 0x01 graphic
jest całkowalna w przedziale [a,A]. Granicę

0x01 graphic

nazywamy całką niewłaściwą funkcji f w granicach od a do 0x01 graphic
. Jeżeli granica ta istnieje i jest skończona, to mówimy że całka ta jest zbieżna, w przeciwnym przypadku mówimy, że jest rozbieżna. Analogicznie określamy całkę niewłaściwą w granicach od 0x01 graphic
do a i od 0x01 graphic
do 0x01 graphic
.

Całki z funkcji nieograniczonej

Załóżmy, że funkcja 0x01 graphic
jest nieograniczona oraz jest ograniczona i całkowalna w dowolnym przedziale [a,b − η], gdzie 0 < η < ba lecz jest nieograniczona w każdym przedziale [b − η,b] na lewo od punktu b, który nazywamy punktem osobliwym funkcji f. Granicę

0x01 graphic

nazywamy całką niewłaściwą funkcji f w przedziale [a,b]. Gdy granica ta jest skończona, to mówimy, że całka jest zbieżna, w przeciwnym przypadku, tj. gdy jest nieskończona bądź nie istnieje, mówimy że jest rozbieżna. Analogicznie, określamy przypadek gdy punkt a jest punktem osobliwym.

Całka oznaczona

Całka oznaczona, pojęcie analizy matematycznej (rachunku całkowego). Całka oznaczona funkcji f(x) w granicach od a do b nazywa się wyrażenie: ab f (x)dx = F(b) - F(a), gdzie F(x) jest funkcją pierwotną funkcji f(x). Interpretacją geometryczną całki oznaczonej jest pole powierzchni ograniczonej prostymi x=a i x=b, krzywą wykresu y=f(x) oraz prostą y=0 (osią odciętych). Pola poniżej osi odciętych mają znak "-" (minus).



Wyszukiwarka