WYPROWADZENIE KILKU WZORÓW NA CAŁKI
Wiedząc, że
całkowanie jest operacją
odwrotną do różniczkowania napiszmy kilka
podstawowych wzorów na całki
Jeżeli pochodna: \(\displaystyle (x^2)'=2x\) to, całka: \(\displaystyle\int 2x\,dx=x^2+c\)
Pochodna: \(\displaystyle (x^6)'=6x^5\) to, całka: \(\displaystyle\int 6x^5\,dx=x^6+c\)
Pochodna: \(\displaystyle (x^n)'=nx^{n-1}\) całka: \(\displaystyle\int nx^{n-1}\,dx=x^n+c\)
Ogólny wzór na
całkę potęgi
| \[\displaystyle\int x^n\,dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}+c\] |
Podobnie możemy wyznaczyć wzory na inne
całki podstawowych funkcji
\(\displaystyle (a^x)'=a^x \ln a\) to: \(\displaystyle\int a^x\,dx=\frac{a^x}{\ln a}+c\)
\(\displaystyle (e^x)'=e^x\) to: \(\displaystyle\int e^x\,dx=e^x+c\)
\(\displaystyle (\sin x)'=\cos x\) to: \(\displaystyle\int \cos x\,dx=\sin x+c\)
\(\displaystyle (\cos x)'=-\sin x\) to: \(\displaystyle\int \sin x\,dx=-\cos x+c\)
i w ten sposób możemy wyznaczyć wzory na inne funkcje.
Poniżej
dwa wzory całkowe wynikające za wzorów na pochodne funkcji złożonych.
1. \(\displaystyle (\ln f(x))'=\frac{1}{f(x)}\cdot f'(x)\) to:
| \(\displaystyle\int\frac{f'(x)}{f(x)}=\ln|f(x)| +c\) |
Przykład
\(\displaystyle \int \text{tg}x\,dx=-\int\frac{-\sin x}{\cos x}dx=-\ln|\cos x|+c\)
\(\displaystyle \int \frac{2x-3}{x^2-3x+5}\,dx=\ln|2x-3|+c\)
2. \(\displaystyle \left (\sqrt{f(x)}\right )' =\frac{1}{2\sqrt{f(x)}}\cdot f'(x)\) to:
| \(\displaystyle\int\frac{f'(x)}{\sqrt{f(x)}}=2\sqrt{f(x)} +c\) |
Przykład
\(\displaystyle \int \frac{1}{\sqrt x}\,dx=2\sqrt x+c\)
Wzory o
liniowości całki nieoznaczonej
1. Całka sumy równa się sumie całek.
| \(\displaystyle\int \left(f(x)+g(x)\right)dx=\int f(x)dx+\int g(x)dx\) |
2. Stałą można wyłączyć przed znak całki.
| \(\displaystyle\int c \,f(x)dx=c\int f(x)dx\) |
Przykład
\(\displaystyle \int (5x^2+4x-3)dx=\) \(\displaystyle 5\int x^2 dx+4\int x\, dx-3\int dx=\) \(\displaystyle 5\cdot\frac13 x^3 +4\cdot\frac12 x^2-3x+c=\) \(\displaystyle \frac53 x^3+2x^2-3x+c\)
Jeszcze jeden wzór który bywa często wykorzystywany
Jeżeli \(f(x)\) jest
funkcją podstawową którą całkę znamy i jest nią
funkcja pierwotna \(F(x)\) to:
| \[\displaystyle \int f(ax+b)dx = \frac1a F(ax+b)+c\] |
Przykłady
\(\displaystyle \int \sin(3x+2)dx=\) \(\displaystyle -\frac13 \cos(3x+2)+c\)
\(\displaystyle \int e^{1+2x}dx=\) \(\displaystyle \frac12 e^{1+2x} +c\)
\(\displaystyle \int (3x-5)^4dx=\) \(\displaystyle \frac13 \frac{(3x-5)^{4+1}}{4+1} +c\)