Слайд 1Визначений інтеграл
План
Означення визначеного інтеграла та його властивості
Метод заміни змінної та інтегрування
частинами у визначеному інтегралі
Невласні інтеграли
Геометричні застосування визначеного інтегралу
Слайд 2Якщо функція f(x) неперервна на відрізку [a;b](де a < b), і
якщо:
Розбити цей відрізок на n частинних відрізків довжиною Δx1, Δx2, ..., Δxn;
Вибрати на кожному частинному відрізку по одній довільній точці ε1, ε2, ..., εn;
Обчислити значення функції f(x) у вибраних точках;
Скласти суму
то вона називається інтегральною сумою f(x) на відрізку [a;b].
Слайд 3Означення
Якщо по різному ділити відрізок [a;b] на n частинних відрізків і
по-різному вибирати на них по одній точці εi, то можна для будь-якої неперервної функції f(x) і будь-якого заданого відрізка [a;b] скласти нескінченну множину різних інтегральних сум.
При цьому виявляється, що всі ці інтегральні суми при необмеженому зростанні n при прямуванні до нуля найбільшої із довжин частинного відрізка, мають одну і ту ж границю.
Ця границя всіх інтегральних сум функції f(x) на відрізку [a;b] називається визначеним інтегралом від f(x) в межах від a до b та позначається:
Слайд 4Властивості визначеного інтеграла
1) При перестановці меж інтегрування знак інтегралу змінюється на
протилежний:
2) Інтеграл з однаковими межами дорівнює нулю:
3) Відрізок інтегрування можна розбити на частини:
4) Інтеграл від алгебраїчної суми функцій дорівнює сумі інтегралів від кожного доданку:
Слайд 55) Постійний множник k можна виносити за знак інтеграла:
Для обчислення визначеного
інтеграла використовується формула Ньютона-Лейбніца:
(1)
тобто, визначений інтеграл дорівнює різниці значень невизначеного інтеграла при верхній та нижній межах інтегрування.
Слайд 72. Метод заміни змінної у визначеному інтегралі.
Якщо визначений інтеграл
перетворюється за допомогою підстановки:
в інший інтеграл, з новою змінною t, то задані межі: змінюються новими межами:
, які визначаються з вибраної підстановки, тобто з рівнянь:
Якщо неперервні на відрізку:
то:
(2)
Слайд 9Інтегрування частинами у визначеному інтегралі.
Якщо підінтегральний вираз у визначеному інтегралі
можна представити у вигляді добутку двох співмножників: u, dv, то для обчислення визначеного інтегралу треба скористатися формулою інтегрування частинами:
Слайд 113. Невласні інтеграли.
а) Інтеграли з нескінченними межами.
Означення. Якщо існує скінченна границя:
то цю границю називають невласним інтегралом від функції ,
в інтервалі і позначають:
(3)
У цьому випадку кажуть, що інтеграл існує або він є збіжним. Якщо не має
скінченної границі, то кажуть, що
не існує, або він розбіжний.
Аналогічно визначаються:
Слайд 13Приклад. Обчислити інтеграл:
Розв’язок:
Слайд 14б) Інтеграли від розривних функцій.
Якщо функція
визначена та неперервна у відкритому інтервалі: ,а у точці x=b невизначена, або має розрив, тоді інтеграл визначають наступним чином:
Якщо границя, що стоїть у правій частині рівності, існує, то інтеграл називають невласний збіжний інтеграл, у протилежному випадку – розбіжний.
У випадку, коли функція має розрив у точці x = a відрізка [a, b], то за означенням
Слайд 15Якщо функція f(x) має розрив у точці x = c всередині
відрізка [a, b], то вважаємо, що
коли обидва невласних інтеграли у правій частині рівності існують.
Приклад: Обчислити
Слайд 164. Обчислення площ плоских фігур.
Площу криволінійної трапеції, що обмежена неперервною кривою
, віссю Ох, та двома прямими: , знаходиться за формулою:
Якщо , то площа відповідної фігури обчислюється як інтеграл від абсолютного значення функції:
Слайд 17Якщо плоска фігура обмежена двома неперервними
кривими, рівняння яких:
,причому
скрізь на відрізку , та двома
прямими: , то площа визначається
за формулою:
Слайд 18Економічні задачі, що зводяться до
обчислення визначених інтегралів
Якщо
-продуктивність праці в момент часу t,
то -обсяг продукції, що
випускається за проміжок часу .
-обсяг продукції, що
випускається за проміжок часу .
Слайд 19Задача 1. Знайти обсяг продукції, виробленої за чотири роки, якщо продуктивність
праці характеризується формулою: .
Розв’язання.
Обсяг виробленої продукції дорівнює:
Слайд 20Знаходження середнього часу, затраченого
на виготовлення виробу
Нехай відома функція
,що описує зміни витрат часу t на виготовлення виробу в залежності від ступеня освоєння виробництва, де х-порядковий номер виробу в партії. Тоді середній час , витрачений на виготовлення одного виробу в період
освоєння від до виробів обчислюється за формулою:
Слайд 21Задача 2.
Знайти середній час, витрачений на виготовлення одного виробу в період
освоєння від 100 до 121 виробів, якщо функція витрат часу на виготовлення виробів: .
Розв’язання.
=