Дәріс №4. Тригонометриялық өрнектерді интегралдау. Тригонометриялық алмастыру Дәріс мазмұны 1 Универсалды тригонометриялық ауыстыру Тригонометриялық функцияларды интегралдаудың кейбір жағдайларын қарастырайық. sinx және cosx айнымалысы бар функцияларды орындалатын рационалды амалдарды R(sinx, cosx) деп белгілейді (қосу, азайту, көбейту және бөлу), мұндағы R-рационал функцияның белгісі.
(1)
түріндегі анықталмаған интегралды есептеу
(2)
ауыстыруымен алынған интегралды есептеуге келтіріледі, бұл ауыстыру түрін универсалды деп атайды.
, ,
,
(3)
Сондықтан
(4)
мұндағы - дан тәуелді рационал функция. Бұл әдіс күрделі есептеулерге әкеледі, бірақ үнемі нәтижелі жауабы болады.
Практикада интеграл астындағы функцияның қасиетіне байланысты басқа да қарапайым әдістер қолданылады.
Дербес жағдайда келесі ережелер ыңғайлы:
1) Егер R(sinx, cosx) функциясы sinx-ке қарағанда тақ болса, яғни R(-sinx; cosx)=-R(sinx; cosx) болса, онда cosx=t ауыстыруы интегралды рационалдайды;
2) Егер R(sinx, cosx) функциясы cosx-ке қарағанда тақ болса, яғни R(sinx; -cosx)=-R(sinx; cosx) болса, онда sinx=t ауыстыруы қолданылады;
3) Егер R(sinx, cosx) функциясы sinx және cosx-ке қарағанда жұп болса R(-sinx; -cosx)=-R(sinx;cosx), онда интегралды есептеу үшін келесі ауыстыру қолданамыз:
(5)
2 түріндегі интегралдар Мұндай интегралды есептеу үшін келесі әдістер қолданылады:
1) sinx=t ауыстыруы қолданылады, егер n-оң, бүтін, тақ сан болса;
2) cosx=t ауыстыруы қолданылады, егер m-оң, бүтін, тақ сан болса;
3) n және m -бүтін, теріс емес, жұп сан болса, онда дәрежені төмендету формулалары қолданылады,
,
(6)
егер n және m - оң бүтін жұп сан болса;
4) Егер n+m - жұп теріс бүтін сан болса, онда
.
(7)
3 Тригонометриялық түрлендірулердің қолданылуы
(8)
(8) түріндегі интегралдар белгілі тригонометриялық формулалар көмегімен есептелінеді: