Одним из наиболее мощных методов интегрирования является замена переменной в интеграле. Поясним суть этого метода. Пусть F'(x)=f(x), тогда
\int f(x)\,dx= \int F'(x)\,dx= \int d\bigl(F(x)\bigr)=F(x)+C.
Но в силу инвариантности формы дифференциала равенство d\bigl(F(x)\bigr)=F'(x)\,dx= f(x)\,dx остается справедливым и в случае, когда {x} — промежуточный аргумент, т.е. x=\varphi(t). Это значит, что формула \textstyle{\int f(x)\,dx=F(x)+C} верна и при x=\varphi(t). Таким образом,
\int f\bigl(\varphi(t)\bigr)\,d\bigl(\varphi(t)\bigr)= F\bigl(\varphi(t)\bigr)+C, или \int f\bigl(\varphi(t)\bigr)\varphi'(t)\,dt= F\bigl(\varphi(t)\bigr)+C.
Итак, если F(t) является первообразной для f(x) на промежутке {X}, а x=\varphi(t) — дифференцируемая на промежутке {T} функция, значения которой принадлежат {X}, то F\bigl(\varphi(t)\bigr) — первообразная для f\bigl(\varphi(t)\bigr)\varphi'(t),~t\in T, и, следовательно,
\int f\bigl(\varphi(t)\bigr)\varphi'(t)\,dt= \int f(x)\,dx\,.
Эта формула позволяет свести вычисление интеграла \textstyle{\int f\bigl(\varphi(t)\bigr)\varphi'(t)\,dt} к вычислению интеграла \textstyle{\int f(x)\,dx}. При этом мы подставляем вместо \varphi(t) переменную {x}, а вместо \varphi'(t)\,dt дифференциал этой переменной, т. е. dx. Поэтому полученная формула называется формулой замены переменной под знаком неопределенного интеграла. Она используется на практике как "слева направо", так и "справа налево". Метод замены переменной позволяет сводить многие интегралы к табличным. После вычисления интеграла \textstyle{\int f(x)\,dx} надо снова заменить {x} на \varphi(t).
Пример 1. Вычислим \int\cos2t\,dt.
Решение. Введем новую переменную {x}, положив 2t=x. Тогда 2\,dt=dx,~dt=\frac{1}{2}\,dx и, следовательно,
\int\cos2t\,dt= \int\cos{x}\,\frac{1}{2}\,dx= \frac{1}{2}\int\cos{x}\,dx= \frac{1}{2}\sin{x}+C= \frac{1}{2}\sin2t+C.
Замечание. Вычисление короче записывают так:
\int\cos2t\,dt= \frac{1}{2}\int\cos2t\,d(2t)= \frac{1}{2}\sin2t+C.
Пошаговое объяснение:
x руб. стоит первая книга, y руб стоит вторая книга, z руб. стоит третья книга, c руб стоит четвертая книга, составим систему уравнений:
y + z + c = 42
x + z + c = 40
x + y + c = 38
x + y + z = 36
сложим все эти уравнения, получим:
y + z + c + x + z + c + x + y + c + x + y + z = 42 + 40 + 38 + 36
3x + 3y + 3z + 3c = 156
3 (x + y + z + c) = 156
x + y + z + c = 52 рубля стоит вся покупка, следовательно
х = 52 - (y + z + c) = 52 - 42 = 10 рублей стоит первая книга
у = 52 - (x + z + c) = 52 - 40 = 12 рублей стоит вторая книга
z = 52 - (x + y + c) = 52 - 38 = 14 рублей стоит третья книга
с = 52 - (x + y + z) = 52 - 36 = 16 рублей стоит четвертая книга
Два теплохода выплыли на реку .. Первый теплоход шел с средней скоростью 60 км/ ч. Второй теплоход шел со средней скоростью 80 км/ ч. Какой теплоход плыл быстрее и насколько?
80-60 = 20 (км) на, второй быстрее,
ответ: 20 км
или
Поезд "Астра" выехал в 7:05, а поезд " Ветер" в 7: 35. Оба поезда ехали со скоростью 74 км/ч. Но один быстрее другого. Какой поезд и на сколько киломметров отстал от другого если длинна маршрута обоих 900 км?
1) 7:35 - 7: 05 = 30 (мин) отставание по времент "Ветра" от "Астры"
Т. к. в часе 2 раза по 30 мин, то
2) 74 : 2 = 37 (км) на, отстает "Ветер"
ответ : 37 км