Пример 1. Найти неопределенный интеграл . Результат проверить дифференцированием.
Решение.
==.
Найдем каждый интеграл отдельно.
==
=====.
Найдем второй интеграл.
===
==
=.
Итак, =
=.
Проверка результата дифференцированием:
. Верно.
Пример 2. Найти неопределенный интеграл . Результат проверить дифференцированием.
Решение.
====
=====
==.
Найдем с помощью формулы интегрирования по частям:
,
где функции и выберем таким образом, чтобы интеграл получился табличный.
==
===.
Окончательно, =.
Проверка результата дифференцированием:
==
==. Верно.
Пример 3. Найти интеграл .
Решение.
==
Подынтегральная функция является правильной дробью, т.к. степень числителя строго меньше степени знаменателя. Разложим знаменатель на простейшие множители, решив кубическое уравнение . Подстановкой убеждаемся, что х = 1 – корень данного уравнения. Разделим многочлен на х – 1: .
Решая квадратное уравнение , находим его корни и Тогда , а =
.
Запишем подынтегральную функцию в виде суммы простейших дробей с неизвестными коэффициентами А, В, С:
=
Правую часть приведем к общему знаменателю и сравним числители обеих частей:
.
Придавая переменной х произвольные значения, получим значения коэффициентов А, В, С:
при
при
при .
Таким образом, исходная подынтегральная дробь разложится на сумму:
=.
Возвратимся к интегралу:
==
===
===
=.
Пример 4. Найти интеграл .
Решение. Подынтегральная функция является правильной дробью. Разложим ее знаменатель на простейшие множители, используя формулу разности квадратов:
.
Тогда подынтегральная функция разложится на сумму простейших дробей с неизвестными коэффициентами А, В, С, D:
.
Правую часть приведем к общему знаменателю и приравняем числители:
Придавая переменной х произвольные значения, получим значения коэффициентов А, В, С, D:
при
при
при
при .
Итак, получим разложение
.
Тогда интеграл примет вид
==
===
===
=.
Пример 5. Найти интеграл .
Интегралы от иррациональных функций находятся с помощью подстановок, позволяющих избавиться от иррациональности.
====
=====
====
====
=.
Пример 6. Найти интеграл .
Если подынтегральная функция является дробно-рациональной от функций и , то применяют подстановку, откуда =, =, .
===
====
=====
==.
Пример 7. Найти интеграл .
Выделим у функции в нечетной степени в качестве множителя первую степень и внесем полученную функцию под знак дифференциала.
======
===
=.