1. Найти точку максимума функции y=x^3+4x^2+4 2. Найти наибольшее значение функции y=x^3+x^2-8x-8 (на отрезке [-3;0])
3.Найти наименьшее значение функции y=(1-x)(x-4)^2 на отрезке [0;3]

На данном уроке мы познакомимся с одним из самых важных и наиболее распространенных приемов, который применяется в ходе решения неопределенных интегралов – методом замены переменной. Для успешного освоения материала требуются начальные знания и навыки интегрирования. Если есть ощущение пустого полного чайника в интегральном исчислении, то сначала следует ознакомиться с материалом Неопределенный интеграл. Примеры решений, где я объяснил в доступной форме, что такое  интеграл и подробно разобрал базовые примеры для начинающих.

Технически метод замены переменной в неопределенном интеграле реализуется двумя :

– Подведение функции под знак дифференциала;

– Собственно замена переменной.

По сути дела, это одно и то же, но оформление решения выглядит по-разному.

Начнем с более простого случая.

Подведение функции под знак дифференциала

На уроке Неопределенный интеграл. Примеры решений мы научились раскрывать дифференциал, напоминаю пример, который я приводил:

То есть, раскрыть дифференциал – это формально почти то же самое, что найти производную.

Пример 1

Найти неопределенный интеграл. Выполнить проверку.

Смотрим на таблицу интегралов и находим похожую формулу: . Но проблема заключается в том, что у нас под синусом не просто буковка «икс», а сложное выражение. Что делать?

Подводим функцию  под знак дифференциала:

Раскрывая дифференциал, легко проверить, что:

Фактически  и  – это запись одного и того же.

Но, тем не менее, остался вопрос, а как мы пришли к мысли, что на первом шаге нужно записать наш интеграл именно так: ?  Почему так, а не иначе?

Формула  (и все другие табличные формулы) справедливы и применимы НЕ ТОЛЬКО для переменной , но и для любого сложного выражения ЛИШЬ БЫ АРГУМЕНТ ФУНКЦИИ ( – в нашем примере) И ВЫРАЖЕНИЕ ПОД ЗНАКОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛА БЫЛИ ОДИНАКОВЫМИ.

Поэтому мысленное рассуждение при решении должно складываться примерно так: «Мне надо решить интеграл . Я посмотрел в таблицу и нашел похожую формулу . Но у меня сложный аргумент  и формулой я сразу воспользоваться не могу. Однако если мне удастся получить  и под знаком дифференциала, то всё будет нормально. Если я запишу , тогда . Но в исходном интеграле  множителя-тройки нет, поэтому, чтобы подынтегральная функция не изменилась, мне надо ее домножить на ». В ходе примерно таких мысленных рассуждений и рождается запись:

Теперь можно пользоваться табличной формулой :

Готово

Единственное отличие, у нас не буква «икс», а сложное выражение .

Выполним проверку. Открываем таблицу производных и дифференцируем ответ:

Получена исходная подынтегральная функция, значит, интеграл найден правильно.

Найти неопределенный интеграл.

:

Объяснение:

x^2-6x+19=0

a=1 b=-6 c=19

D=b^2-4ac=(-6)^2-4*1*19=36-76<0, следовательно, решений нет. ответ: решений нет.

x^2-6x+9=0

a=1 b=-6 c=9

D=b^2-4ac=(-6)^2-4*1*9=36-36=0, следовательно, ур-е имеет единственный корень, который мы можем вычислить по формуле: x=(-b)/2a=-(-6)/2*1=6/2=3 ответ: 3.

x^2-6x=0

Вынесем "х" за скобку:

x(x-6)=0

Произведение равно 0 тогда, когда хотя бы один из множителей равен 0. Следовательно:

x=0 или x-6=0 x=6 ответ: 0, 6.

x^2-6=0

x^2=6

Извлекаем квадратный корень из двух частей и получаем: