1) Метод замены переменного в определенном интеграле.
Теорема 5. Пусть функция f(x) непрерывна на интервале (, а функция имеет непрерывную производную на интервале , причем при всех .
Тогда
если , , , , то справедлива формула замены
переменного в определенном интеграле
Так как , , а функция f(x) непрерывна на интервале , то по формуле Ньютона-Лейбница находим
=Ф(b)‑Ф(a)
Где для всех .
Функция
является первообразной для функции,
стоящей под знаком интеграла в правой части формулы условия теоремы, так как
Применяя к функции формулу Ньютона-Лейбница и учитывая, что =b,
получаем
=Ф(b)‑Ф(a)
Из последнего и первого равенств доказательства следует формула замены переменного в определенном интеграле.
Замечание 5. При условиях теоремы 5 формула замены переменного в определенном интеграле справедлива как при , так и при
Формула замены переменного остается в силе и в случае, когда функции f и заданы соответственно на отрезках и , причем множество значений функции содержится на отрезке , где . В этом случае под производными сложной функции и концах отрезка понимаются соответствующие односторонние производные.
2)Интегрирование по частям в определенном интеграле.
Терема
6. Если функции u(x) и v(x) имеют
на отрезке непрерывные производные, то справедлива
формула интегрирования по частям
Интегрируя на отрезке тождество
где - непрерывные функции, получаем
По
формуле Ньютона-Лейбница находим
Поэтому предпоследнее равенство можно записать в виде формулы интегрирования по частям.
Замечание
6. Учитывая, что v’dx=dv, u’dx=du, формулу
иногда записывают в виде