O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA
O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
QARSHI MUHANDISLIK-IQTISODIYOT INSTITUTI
“Oliy matematika” kafedrasi
Mavzu: Aniq integralning asosiy xossalari va aniq integrallarni hisoblash.
Bajardi:
NGI-109
guruh talabasi
Egamov F.
f
qildi:
Qabul
.-m.f.n. K.N.Хоlоv
|
Reja:
1. Aniq integralning asosiy xossalari
2. Integralning yuqori chegarasi bo’yicha hosilasi
3. Aniq integralni hisoblash. Nyuton-Leybnis formulasi
4. Aniq integralda o’zgaruvchini almashtirish
5. Aniq integralni bo’laklab integrallash
6. Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati
|
1. Aniq integralning asosiy xossalari
1-xossa. O’zgarmas ko’paytuvchini aniq integral belgisidan tashqariga chiqarish mumkin, ya‘ni A=const bo’lsa
b b
∫ Af (x)dx = A∫ f (x)dx
a a
bo’ladi, bunda f(x) integrallanuvchi funksiya.
Isboti.
b b
Af (x)dx = λ Af (zk )∆xk = A λ f (zk )∆xk = A f (x)dx.
2-xossa. Bir nechta integrallashuvchi funksiyalarning algebraik yig’indisining aniq integrali qo’shiluvchilar integrallarining yig’indisiga teng,
ya‘ni
[f (x) ± ϕ(x)]dx = f (x)dx ± ϕ(x)dx . a a a
Isboti.
[f (x) ± ϕ(x)]dx = λ [f (z k ) ± ϕ(z k )]∆xk = λ f (z k )∆xk ± ϕ(z k )∆xk =
=
b b
0 f (z k )∆xk ± λ ϕ(z k )∆xk = f (x)dx ± ϕ(x)dx.
3-xossa. Agar quyidagi uch integralning har biri mavjud bo’lsa, u holda har
qanday uchta a,b,c sonlar uchun
b c b
∫ f (x)dx = ∫ f (x)dx + ∫ f (x)dx (1)
a a c
tenglik o’rinli bo’ladi.
Isboti. Dastlab ab deb faraz qilib f(x) funksiya uchun [a,b] kesmada integral yig’indi σn ni tuzamiz. Integral yig’indining limiti [a,b] kesmani bo’laklarga bo’lish usuliga bog’liq bo’lmagani uchun [a,b] kesmani mayda
kesmachalarga shunday bo’lamizki, с nuqta bo’lish nuqtasi bo’lsin.
Agar, masalan, с = хm bo’lsa, u holda σn integral yig’indini ikkita
yig’indiga ajratamiz:
|
σn = f (zk )∆xk = f (zk )∆xk + f (zk )∆xk . k =1 k =1 k =m+1
Ushbu tenglikda λ→ 0 da limitga o’tsak isbotlanishi lozim bo’lgan (1) kelib
chiqadi.
ac bo’lsin. U holda isbotlanganga muvofiq
c b c
∫ f (x)dx = ∫ f (x)dx + ∫ f (x)dx bo’ladi.
a a b
Bundan
b c c c b
∫ f (x)dx = ∫ f (x)dx − ∫ f (x)dx = ∫ f (x)dx + ∫ f (x)dx,
a a b a c
ya‘ni (1) ga ega bo’ldik.
1-chizma.
141-chizmadaf(x)>0 va a b bo’lgan hol uchun 3-xossaning geometrik tasviri berilgan: a A B b egri chiziqli trapetsiyaning yuzi a A C c va с С B b egri chiziqli
trapetsiyalar yuzlarini yig’indisiga teng.
4-xossa. Agar [a,b] kesmadaf(х) funksiya integrallanuvchi vaf(х)≥0 bo’lsa,
u holda
b
∫ f (x)dx ≥ 0
a
bo’ladi.
Isboti. Istalgan k uchun f(хк)≥0, Δxk >0 bo’lgani sababli f (xk )∆xk ≥ 0
bo’ladi. Bunda λ→ 0 da limitga o’tsak isbotlanishi lozim bo’lgan tengsizlikni hosil
qilamiz.
|
b
Shuningdek [a,b] kesmada f(х)≤0 bo’lganda ∫ f (x)dx ≤ 0 bo’lishini
a
ko’rsatish qiyin emas.
5-xossa. Agar [a,b] (a) kesmada ikkita integrallanuvchi f (х) va φ(x) funksiyaf (х) ≥ φ(x) shartni qanoatlantirsa,u holda
b b
∫ f (x)dx ≥ ∫ϕ(x)dx
a a
tengsizlik o’rinli.
Isboti. [a,b] da f(х)-φ(x)≥0 bo’lgani uchun 4-xossaga ko’ra
f (x) − ϕ(x)]dx ≥ 0 bo’ladi. Bundan 2-xossasiga binoan a
b b b b
∫ f (x)dx − ∫ f (x)dx ≥ 0 yoki ∫ f (x)dx ≥ ∫ f (x)dx
a a a a
kelib chiqadi.
6- xossa. Agar f(x) va f|(x)| funksiya [a,b] da integrallanuvchi bo’lsa, u
holda
a a
b b
∫ f (x)dx ≤ ∫ f (x) dx (2)
tengsizlik o’rinli.
Isboti. -f|(x)|≤f(x)≤ f|(x)| ga 5- xossani qo’llasak
b b b
- ∫ f (x) dx ≤ ∫ f (x)dx ≤∫ f (x) dx a a a
yoki
b b
a a
∫ f (x)dx ≤ ∫ f (x) dx
tengsizlik hosil bo’ladi.
Natija. Agar [a,b] kesmada f(x) va f|(x)| funksiya integrallanuvchi bo’lib, shu kesmada f|(x)| ≤ k (k=const) bo’lsa, u holda
|
|
|
b
∫
f (x)dx
a
|
≤ k(b − a) (3)
|
b b b
m∫ dx ≤∫ f (x)dx ≤ M∫ dx
a a a
ekanini hisobga olsak oxirgi
tengsizlik o’rinli.
Haqiqatan, f|(x)| ≤ k bo’lgani uchun 6-5 va 1-xossaga asosan
a a a
b b b
∫ f (x)dx ≤ ∫ f (x) dx ≤ k ∫ dx
bo’ladi. Bunda
b n
dx = λ喻0 1 . Δxk =Δx1 + Δx2 + ... + Δxn = b 一 a
ekanini hisobga olsak (39.3) tengsizlikka ega bo’lamiz.
7- xossa. (Aniq integralni baholash). Agar m va M sonlar [a,b] kesmada
integrallanuvchif(x) funksiyaning eng kichik va eng katta qiymati bo’lsa, u holda
b
m(b 一 a) ≤ ∫ f (x)dx ≤ M (b 一 a) (4)
a
tengsizlik o’rinli.
Isboti. Shartga binoan [a,b] kesmada barcha х lar uchun m ≤f(x) ≤ M.
Bunga 5- xossani qo’llasak
tengsizliklardan (4) ga ega bo’lamiz
8- xossa. Agar f(x) funksiya [a,b] kesmada integrallanuvchi bo’lib m va M
uning shu kesmadagi eng kichik va eng katta qiymati bo’lsa, u holda shunday
’
o zgarmas μ
(m ≤ μ ≤ M) son mavjudki
b
∫ f (x)dx = μ . (b 一 a) (5)
a
tenglik o’rinli.
Isboti. (39.4) ni b 一 a ga bo’lsak m ≤ f (x)dx ≤ M bo’ladi.
f (x)dx = μ
belgisini kiritamiz. U holda oxirgi tenglikni b-a ga ko’paytirib isbotlanishi lozim
bo’lgan (5) tenglikka ega bo’lamiz.
|
Natija (o’rta qiymat haqidagi teorema). Agar f(x) [a,b] kesmada uzluksiz funksiya bo’lsa, u holda kesmada shunday х =с nuqta topiladiki, bu nuqtada
b
∫ f (x)dx = f (c)(b − a) (6)
a
tenglik o’rinli.
|
Do'stlaringiz bilan baham: |