2
2
2
2
5
7
)
1
5
7
(
1
5
7
x
dx
dx
x
dx
dx
х
х
dx
х
х
х
C
х
x
x
1
5
ln
7
;
dx
x
dx
x
x
dx
x
x
dx
x
)
1
cos
1
(
cos
cos
1
cos
sin
2
2
2
2
2
2
tg
C
x
x
dx
dx
x
tg
2
cos
1
;
]
[
2
1
]
1
1
[
2
1
2
2
a
x
dx
a
x
dx
a
dx
a
x
a
x
a
a
x
dx
C
a
x
a
x
a
C
a
x
a
x
a
ln
2
1
]
ln
[ln
2
1
.
Bu asosiy integrallar jadvalidagi 17-integral ekanligini eslatib o‘tamiz.
2.2.Diffеrеnsial belgisi ostiga kiritish usuli.
Bu usul
aniqmas integralning ushbu
invariantlik xossasi
orqali amalga oshiriladi:
.
)
(
)
(
)
(
)
(
C
u
F
du
u
f
C
x
F
dx
x
f
(2)
Bu tenglik differensialning invariantlik xossasidan [VII bob,§4, (5)] kelib chiqadi va unda
u=u
(
x
) ixtiyoriy diffеrеntsiallanuvchi funksiyani ifodalaydi. Shunday qilib, integrallash
o‘zgaruvchisi
x
biror diffеrеntsiallanuvchi
u=u
(
x
)
funksiya bilan almashtirilsa, integral javobida
ham
x
o‘rniga
u=u
(
x
) funksiya qo‘yiladi.
Ko‘p hollarda bu usulni qo‘llash uchun dastlab integral ostidagi funksiyaning bir qismi
differensial ostiga kiritiladi va integral kerakli ko‘rinishga keltiriladi. Misol sifatida quyidagi
integrallarni hisoblaymiz.
C
x
C
u
udu
x
u
x
xd
2
ln
2
)
ln
(
ln
ln
2
2
.
)
4
(
)
4
(
)
4
(
)
4
(
99
99
x
u
x
d
x
dx
х
C
x
C
u
du
u
100
)
4
(
100
100
100
99
.
Bu yerda
dx
=
d
(
x
+4) ekanligidan foydalandik.
)
cos
(
cos
cos
cos
sin
x
u
x
x
d
x
xdx
xdx
tg
C
x
C
u
u
du
cos
ln
ln
.
Bu asosiy integrallar jadvalidagi 13-integral javobining isbotini ifodalaydi.
Bu usul yordamida quyidagi ko‘rinishdagi integrallarni ham hisoblash mumkin:
C
x
f
x
f
x
df
x
f
dx
x
f
)
(
ln
)
(
)
(
)
(
)
(
,
C
x
f
x
f
x
df
x
f
dx
x
f
)
(
2
)
(
)
(
)
(
)
(
.
2.3.O‘zgaruvchilarni almashtirish usuli.
Bu usulda berilgan
dx
x
f
)
(
integraldagi “eski”
x
o‘zgaruvchidan “yangi”
t
o‘zgaruvchiga
biror
х
=
(
t
) funksiya orqali o‘tamiz. Bunda
(
t
) funksiya
almashtirma
deb ataladi va u differensiallanuvchi, hosilasi uzluksiz hamda teskari funksiyasi
t
=
–
1
(
x
) mavjud deb olinadi. Bu holda
dt
t
t
f
t
d
t
f
dx
x
f
)
(
)]
(
[
)
(
)]
(
[
)
(
(3)
tenglik (o‘zgarmas son aniqligida) o‘rinli bo‘ladi. Bunda tenglikning o‘ng tomonidagi integral
hisoblangandan keyin,
t
o‘zgaruvchi o‘rniga
t
=
–1
(
x
) qo‘yilib, berilgan integral javobi olinadi.
Yuqoridagi (3) tenglikni o‘rinli ekanligini isbotlash uchun
uning har ikki tomonining
hosilalari o‘zaro tеng ekanligi ko‘rsatish kifoya. Bunda, oldingi paragrafda ko‘rsatilgan aniqmas
integralning I xossasiga asosan, chap tomondagi integral hosilasi integral ostidagi
f
(
x
) funksiyaga
teng bo‘ladi. O‘ng tomondagi integralda
t
=
–1
(
x
) bo‘lgani uchun u
x
o‘zgaruvchining murakkab
funksiyasi bo‘ladi. Shu sababli murakkab funksiyani differensiallash
qoidasi va teskari funksiya
hosilasi formulasiga asosan
dx
dt
dt
t
t
f
dt
t
t
f
t
x
)
)
(
)]
(
[
(
)
)
(
)]
(
[
(
)
(
)]
(
[
)
(
1
)
(
)]
(
[
x
f
t
f
t
t
t
f
natijani olamiz. Demak, haqiqatan (3) tenglikning ikkala tomoni bir xil
f
(
x
) hosilaga ega va shu
sababli u o‘rinlidir.
Berilgan integralni (3) tenglik yordamida hisoblash
o‘zgaruvchilarni almashtirish usuli
deb
ataladi. Agar (3)
tenglikda
f
[
(
t
)]∙
′(
t
)=
g
(
t
) deb belgilasak, unda o‘zgaruvchilarni almashtirish
usulida
f
(
x
) funksiyani integrallash masalasi
g
(
t
) funksiyani integrallash masalasiga keladi. Ayrim
hollarda
х
=
(
t
) yoki
t
=
–1
(
x
) almashtirmani shunday tanlash mumkinki,
g
(
t
) funksiya oson
integrallamadi. Bu almashtirmani tanlash berilgan integral ko‘rinishiga qarab amalga oshiriladi va
integral hisoblovchini mahorati va tajribasiga bog‘liq bo‘ladi.
O‘zgaruvchilarni almashtirish usuliga misol sifatida ushbu integrallarni hisoblaymiz.
t
t
tdt
tdt
dx
t
x
t
x
t
x
x
x
dx
)
4
(
2
2
,
4
4
,
4
4
2
2
2
C
x
x
C
t
t
t
dt
2
4
2
4
ln
2
1
2
2
ln
2
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
)
(
,
/
,
)
0
(
a
t
a
adt
adt
at
d
dx
a
x
t
at
x
a
a
x
dx
C
a
x
a
C
t
a
t
dt
a
arctg
arctg
1
1
1
1
2
.
Xuddi
shunday tarzda
C
a
x
x
a
dx
arcsin
2
2
ekanligini ko‘rsatish mumkin. Bu natijalar asosiy integrallar jadvaldagi 15-16 integrallarni
umumlashtiradi.
2.4.
Bo‘laklab integrallash usuli.
Faraz qilaylik,
u=u
(
x
) va
v
=
v
(
x
) funksiyalar
diffеrеntsiallanuvchi funksiyalar bo‘lsin. Bu funksiyalar ko‘paytmasining diffеrеntsialini yozamiz:
udv
vdu
uv
d
)
(
.
Bu yerdan
vdu
uv
d
udv
)
(
tenglikka ega bo‘lamiz. Bu tеnglikning ikkala
tomonini hadma-had integrallab, quyidagi natijani
hosil qilamiz:
vdu
uv
d
udv
)
(
.
Bu yerdan, integralning oldingi paragrafda ko‘rsatilgan IV xossasiga asosan, ushbu formulaga ega
bo‘lamiz:
vdu
uv
udv
. (4)
Bu natija
Do'stlaringiz bilan baham: