Слайд 2
Содержание
1.Некоторые сведения о многочленах
2. Интегрирование дробно-рациональных
функций.
3. Интегрирование тригонометрических функций.
4. Интегрирование простейших иррациональностей.
Слайд 3
Некоторые сведения о многочленах
Слайд 4
Понятие многочлена
Функция
, где n–целое число, называется многочленом или рациональной целой функцией от x. Число n называют степенью многочлена. Коэффициенты –это действительные или комплексные числа. Независимая переменная x также может быть как действительным, так и комплексным числом.
Слайд 5
Теорема Безу
Число a является корнем
многочлена
тогда и только тогда, когда многочлен делится на x–a без остатка.
Слайд 6
Доказательство
Если многочлен степени n разделить
на x–a, то очевидно в частном получится многочлен степени
, а в остатке от деления число, то есть
(*)
Тогда если x=a–корень многочлена , то
и, подставляя x=a, в обе части равенства (*), получим r=0.
Слайд 7
Доказательство
Обратно, если r=0, то при x=a
правая часть (*)
обращается в нуль, тогда и ,
то есть x=a–корень .
Из теоремы Безу следует, что если x=a–корень многочлена, то
Слайд 8
Теоремы алгебры
Теорема .Всякий многочлен
степени имеет по крайней
мере один корень.
Теорема. Всякий многочлен степени n разлагается на n линейных множителей вида и множитель, равный коэффициенту при .
Слайд 9
Случай кратных действительных корней
Если в разложении
многочлена на множители некоторые линейные множители окажутся одинаковыми, то
их можно объединить, и тогда разложение многочлена на множители будет иметь вид:
При этом . В этом случае корни называются корнями кратности соответственно.
–двукратный корень этого многочлена,
–простой корень.
Слайд 11
Случай комплексных корней
Теорема. Всякий многочлен n–ой
степени имеет ровно n корней (действительных или комплексных).
Теорема. Если многочлен с действительными коэффициентами имеет комплексный корень , то он имеет и сопряженный корень .
Слайд 12
Продолжение
Итак, в разложении многочлена на множители
комплексные корни входят попарно сопряженными.Им соответствует множитель вида
где дискриминант отрицателен.
Слайд 13
Случай кратных комплексных корней
Если комплексные корни
многочлена являются кратными, то этот многочлен с действительными коэффициентами
разлагается на множители согласно формуле
где
Слайд 14
Интегрирование рациональных дробей
Слайд 15
Рациональные дроби
Рациональной дробью называется
выражение вида
, где -
многочлены степеней n и m соответственно. Если степень числителя ниже степени знаменателя, то рациональная дробь называется правильной, в противном случае -неправильной.
Слайд 16
Рациональные дроби
Если рациональная дробь является неправильной,
то произведя деление на по
правилу деления многочленов, ее можно представить в виде , где -
некоторый многочлен, а -
правильная рациональная дробь.
Слайд 17
Простейшие рациональные дроби
Правильные рациональные дроби вида
где k–целое положительное число ≥2, дискриминант квадратного трехчлена
отрицателен, называются простейшими дробями I, II, III и IV типов.
Слайд 18
Интегрирование простейших рациональных дробей
Дробь 1-го типа:
Дробь 2-го типа:
Слайд 19
Пример интегрирования рациональной дроби
Найдем
Разложим знаменатель дроби на множители:
Тогда
Приведем
дроби к общему знаменателю и освободимся от знаменателя.
Слайд 20
Продолжение
Положим в обеих частях этого тождества
х=0. Получим 8=4А. Тогда А=2. При х=-2 20=-2С, а
С=-10. Приравнивая коэффициенты при в обеих частях тождества, получаем 3=А+В, а так как А=2 , то В=1. Имеем
Слайд 22
Пример интегрирования рациональной дроби
Вычислить
Приведем
выражение к общему знаменателю:
.
Слайд 23
Приравняем числители
. Многочлены, стоящие в правой и левой частях этого соотношения тождественно равны, т. е. равны коэффициенты при одинаковых степенях х в левой и правой частях последнего соотношения.
е
Продолжение
Слайд 24
Продолжение
Отсюда получаем: С=1, D=0, А=-3, В=0.
Следовательно, подставляя найденные коэффициенты в разложение дроби на простейшие,
получим
Слайд 26
Интегрирование тригонометрических функций
Слайд 27
Интегралы вида
Если хотя бы одно из
чисел m или n - нечетное положительное число,
то отделяя от нечетной степени один сомножитель и выражая с помощью формулы оставшуюся четную степень через дополнительную функцию, приходим к табличному интегралу.
Слайд 28
Примеры
Вычислить
.
Отделим от нечетной
степени косинуса один множитель, внесем под знак дифференциала синус и получим:
Слайд 29
Продолжение
2. Интегралы вида
где m и
n – четные положительные числа, вычисляют с помощью формул
понижения степени:
Слайд 31
Продолжение
3.Интегралы вида
вычисляют преобразованием произведения тригонометрических
функций в сумму по формулам:
Слайд 33
Продолжение
4. Интегралы
где вычисляют заменой
Второй интеграл берут с помощью подстановки t=ctgx.
Слайд 34
Пример
Вычислим:
Разложим интеграл на два интеграла..Получим
Слайд 35
Продолжение
5.Такой же заменой можно брать интегралы
целые числа
одинаковой четности. Например,
Слайд 36
Универсальная подстановка
6. Интегралы
берут с помощью универсальной подстановки
Откуда
Например,
Слайд 37
Продолжение
7. Универсальная подстановка приводит к громоздким выкладкам! Поэтому
если R(sinx,cosx)=R(-sinx,-cosx), то удобнее пользоваться подстановкой tgx=t.
Тогда
Слайд 39
Интегрирование простейших иррациональностей
Слайд 40
Иррациональность, содержащая квадратный трехчлен
1.Интегралы вида
берут, выделяя полный квадрат и вводя новую переменную.
Слайд 41
Продолжение
2. Интегралы вида
вычисляют с
помощью подстановки
Интегралы вида
вычисляют с помощью подстановки
где n–наименьшее общее кратное чисел m и k.
Слайд 42
Тригонометрические подстановки
Интегралы вида
вычисляют с
помощью тригонометрических подстановок.
1.
Слайд 43
Тригонометрические подстановки
2.
3.