Здесь студенты должны изучить следующие свойства неопределённого интеграла.
Свойство 1. Производная от неопределённого интеграла равна подынтегральной[3] функции (по определению)
. (2.1)
Свойство 2. Дифференциал от интеграла равен подынтегральному выражению
, (2.2)
т.е. если знак дифференциала стоит перед знаком интеграла, то они взаимно уничтожаются.
Свойство 3. Если знак интеграла стоит перед знаком дифференциала, то они взаимно уничтожаются, а к функции добавляется произвольная постоянная величина
. (2.3)
Свойство 4. Разность двух первообразных одной и той же функции есть величина постоянная.
Свойство 5. Постоянный множитель можно выносить из-под знака интеграла
, (2.4)
где А – постоянное число.
Кстати, это свойство легко доказывается дифференцированием обеих частей равенства (2.4) с учётом свойства 2.
Свойство 6. Интеграл от суммы (разности) функции равен сумме (разности) интегралов от этих функций (если они порознь существуют)
. (2.5)
Это свойство также легко доказывается дифференцированием.
Естественное обобщение свойства 6
. (2.6)
Рассматривая интегрирование как действие, обратное дифферен-цированию, непосредственно из таблицы простейших производных можно получить таблицу следующую простейших интегралов.
Таблица простейших неопределённых интегралов
1. , где , (2.7)
2. , где , (2.8)
3. , (2.9)
4. , где , , (2.10)
5. , (2.11)
6. , (2.12)
7. , (2.13)
8. , (2.14)
9. , (2.15)
10. . (2.16)
Формулы (2.7) – (2.16) простейших неопределённых интегралов следует выучить наизусть. Знание их необходимо, но далеко не достаточно для того, чтобы научиться интегрировать. Устойчивые навыки в интегрировании достигаются только решением достаточно большого числа задач (обычно порядка 150 – 200 примеров различных типов).
Ниже приводятся примеры упрощения интегралов путём преобразования их к сумме известных интегралов (2.7) – (2.16) из вышеприведённой таблицы.
Пример 1.
.
Пример 2.
.
Вопросы для самопроверки.
1. Перечислите основные свойства неопределённого интеграла. Как они доказываются?
2. Чему равны следующие интегралы:
а) ; б) .
3. Найдите .
4. Напишите таблицу простейших интегралов на память.