Рады, что вам понравилась статья 😊
Пусть функция непрерывна на отрезке , а функция и ее производная непрерывны на отрезке . Пусть при этом и , тогда
Что хорошо, в отличие от неопределенного интеграла: не нужно возвращаться назад к исходным переменным . Приведем несколько примеров:
Пример 1 Применяя соответствующую замену найти определенный интеграл .
Сделаем в интеграле замену: . Тогда и . При , будет равно , а при , .
Заменяем переменные и порядок интегрирования:
Пример 2 Применяя соответствующую замену найти определенный интеграл: .
Сделаем в интеграле тригонометрическую замену:
При замене переменной нужно внимательно следить за корректностью замены. Приведем пример.
Пример 3 Найти определенный интеграл .
Если сделать рекомендуемую в таких интегралах замену , то мы получим:
Но если мы поставим пределы формально: и , то получим , чего не может быть, так как подынтегральная функция в изначальном интеграле положительная. Дело в том, что полученная первообразная разрывная в точке , поэтому мы не вправе применять формулу Ньютона - Лейбница. Здесь два выхода. Можно склеить в точке две первообразные, получить непрерывную первообразную и применить формулу Ньютона – Лейбница, но можно поступить проще. Отметим, что функция , а с ней и подынтегральная функция симметричны относительно прямой . Поэтому:
То есть здесь мы уже были вправе применить формулу Ньютона – Лейбница, так как первообразная, найденная нами, непрерывна на рассматриваемом промежутке от до .
Пример 4 Найти определенный интеграл .
Сразу отметим, что , поэтому сделаем замену: :
Пример 5 Найти определенный интегра .
Здесь следует сделать замену: . Тогда . Далее: и . При этом, при меняющемся от до , переменная будет меняться от до . Находим интеграл: