Integrování/Základní integrály

Z testwiki
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Všechny zde uvedené integrály je dobré znát zpaměti, protože je budeme dále hojně využívat k louskání těch složitějších.

U neurčitého integrálu z principu nevíme, na jaké hodnotě "jsme v mínus nekonečnu začínali". Proto je ke každému neurčitému integrálu přičtena blíže neznámá integrační konstanta C.

Mějme na paměti, že integrál je lineární, tedy že:

[f(x)±g(x)]dx=f(x)dx±g(x)dx
kf(x)dx=kf(x)dx pro libovolné reálné číslo k

Jednoduché funkce

Když integrujeme nulovou funkci, získáme prostě tuto konstantu:

0dx=c

Integrací nenulové konstantní funkce získáme lineární funkci, úměrnou x.

adx=ax+c

Konstanta je vlastně x0 a jejím integrálem je x1. Když si představíme, že plocha pod funkcí y=x je trojúhelník o ploše x2/2, nepřekvapí nás následující zobecnění. Pro přirozená n platí uvedený vztah pro všechna x.

xndx=1n+1xn+1+c pro x>0,n a n1.

Pokud je n=1, získáme logaritmus absolutní hodnoty x:

1xdx=ln|x|+c pro x0
(Vzhledem k vlastnostem funkce ln lze tento vztah psát i ve formě:
1xdx=ln|kx| pro kx0

Následující funkce, exponenciála, je sama sobě integrálem:

exdx=ex+c

Zobecnění pro různá a (konstatní):

axdx=exlnadx=axln(a) +c pro a>0,a1

Goniometrické a cyklometrické funkce

sinxdx=cosx+c
cosxdx=sinx+c
1sin2xdx=cotgx+c pro xnπ, kde n je celé číslo.
1cos2xdx=tgx+c pro x(2n+1)π2, kde n je celé číslo.

Následující vztah je zejména užitečný:

11+x2dx=arctgx+c1=arccotgx+c2
11x2dx=arcsinx+c1=arccosx+c2 pro 1<x<1
11x2dx={12ln|1+x1x|+c, pro |x|1argtghx+c, pro |x|<1argcotghx+c pro |x|>1

Hyperbolické a hyperbolometrické funkce

sinhxdx=coshx+c
coshxdx=sinhx+c
1sinh2xdx=cotghx+c pro x0
1cosh2xdx=tghx+c
1x2+1dx=ln(x+x2+1)+c=argsinhx+c
1x21dx={ln|x+x21|+c, pro |x|>1argcoshx+c, pro |x|<1

Příklady výpočtu

Tak a to je všechno. Zbytek funkcí budeme muset na tyto funkce nějakým způsobem převést...

Šablona:Poznámka