Не ботай

Таблица интегралов

Все табличные интегралы в одном месте: от степенной формулы до «высокого логарифма». Плюс свойства, которые превращают таблицу в рабочий инструмент.

Основные интегралы

ИнтегралРезультат
∫xn dx\displaystyle\int x^n\,dxxn+1n+1+C\dfrac{x^{n+1}}{n+1} + C,   n≠−1\;n \neq -1
∫dxx\displaystyle\int \frac{dx}{x}ln⁡∣x∣+C\ln\lvert x\rvert + C
∫ex dx\displaystyle\int e^x\,dxex+Ce^x + C
∫ax dx\displaystyle\int a^x\,dxaxln⁡a+C\dfrac{a^x}{\ln a} + C
∫sin⁡x dx\displaystyle\int \sin x\,dx−cos⁡x+C-\cos x + C
∫cos⁡x dx\displaystyle\int \cos x\,dxsin⁡x+C\sin x + C
∫dxcos⁡2x\displaystyle\int \frac{dx}{\cos^2 x}tg⁡x+C\operatorname{tg} x + C
∫dxsin⁡2x\displaystyle\int \frac{dx}{\sin^2 x}−ctg⁡x+C-\operatorname{ctg} x + C

Дроби и корни

ИнтегралРезультат
∫dxx2+a2\displaystyle\int \frac{dx}{x^2 + a^2}1aarctg⁡xa+C\dfrac{1}{a}\operatorname{arctg}\dfrac{x}{a} + C
∫dxx2−a2\displaystyle\int \frac{dx}{x^2 - a^2}12aln⁡∣x−ax+a∣+C\dfrac{1}{2a}\ln\left\lvert\dfrac{x-a}{x+a}\right\rvert + C
∫dxa2−x2\displaystyle\int \frac{dx}{\sqrt{a^2 - x^2}}arcsin⁡xa+C\arcsin\dfrac{x}{a} + C
∫dxx2±a2\displaystyle\int \frac{dx}{\sqrt{x^2 \pm a^2}}ln⁡∣x+x2±a2∣+C\ln\left\lvert x + \sqrt{x^2 \pm a^2}\right\rvert + C («высокий логарифм»)

Суть

Ориентир по знаменателю: «плюс» под дробью — жди арктангенс, «минус» — логарифм. Под корнем: a2−x2a^2 - x^2 — арксинус, x2±a2x^2 \pm a^2 — высокий логарифм.

Часто спрашивают на экзамене

Эти интегралы формально не «табличные», но выводятся в одну строку и спрашиваются так часто, что их держат в памяти как таблицу:

ИнтегралРезультатКак получен
∫tg⁡x dx\displaystyle\int \operatorname{tg} x\,dx−ln⁡∣cos⁡x∣+C-\ln\lvert\cos x\rvert + Cзамена t=cos⁡xt = \cos x
∫ctg⁡x dx\displaystyle\int \operatorname{ctg} x\,dxln⁡∣sin⁡x∣+C\ln\lvert\sin x\rvert + Cзамена t=sin⁡xt = \sin x
∫ln⁡x dx\displaystyle\int \ln x\,dxxln⁡x−x+Cx\ln x - x + Cпо частям
∫sin⁡2x dx\displaystyle\int \sin^2 x\,dxx2−sin⁡2x4+C\dfrac{x}{2} - \dfrac{\sin 2x}{4} + Cпонижение степени
∫cos⁡2x dx\displaystyle\int \cos^2 x\,dxx2+sin⁡2x4+C\dfrac{x}{2} + \dfrac{\sin 2x}{4} + Cпонижение степени

Свойства, без которых таблица не работает

∫a f(x) dx=a∫f(x) dx,∫(f±g) dx=∫f dx±∫g dx\int a\,f(x)\,dx = a\int f(x)\,dx, \qquad \int (f \pm g)\,dx = \int f\,dx \pm \int g\,dx

И правило линейного аргумента: если ∫f(x) dx=F(x)+C\int f(x)\,dx = F(x) + C, то

∫f(ax+b) dx=1aF(ax+b)+C\int f(ax+b)\,dx = \frac{1}{a}F(ax+b) + C

Как пользоваться таблицей

Пример

∫dxx2+9=13arctg⁡x3+C\int \frac{dx}{x^2 + 9} = \frac{1}{3}\operatorname{arctg}\frac{x}{3} + C

Здесь a2=9a^2 = 9, значит a=3a = 3 — подставляем в строку с арктангенсом. Проверка — дифференцируем ответ:

(13arctg⁡x3)′=13⋅1/31+x2/9=1/91+x2/9=19+x2\left(\frac{1}{3}\operatorname{arctg}\frac{x}{3}\right)' = \frac{1}{3} \cdot \frac{1/3}{1 + x^2/9} = \frac{1/9}{1 + x^2/9} = \frac{1}{9 + x^2}

— исходная функция, всё верно.

Если под интегралом не «чистая» табличная форма — сначала методы: замена, части или разложение дроби, и только потом таблица.

Частые ловушки

Частые вопросы

Почему в каждой строке таблицы стоит +C?

Неопределённый интеграл — это всё семейство первообразных, отличающихся на константу. Без +C записана только одна из них, и на контрольной такой ответ считается неполным.

Что делать, если моего интеграла нет в таблице?

Свести к табличному: преобразовать подынтегральную функцию алгебраически, сделать замену переменной или применить интегрирование по частям. Таблица — конечная станция любого метода.

Как запомнить, где арктангенс, а где логарифм?

Смотри на знак в знаменателе: x²+a² (плюс, корней нет) даёт арктангенс; x²−a² (минус, раскладывается на множители) даёт логарифм отношения. Плюс — гладко и без разрывов, минус — развал на дроби.

Верна ли таблица для определённых интегралов?

Да: по формуле Ньютона—Лейбница берёшь первообразную из этой же таблицы и подставляешь пределы. Только +C в определённом интеграле не пишется — она сокращается.

Связанные темы

Идёшь по программе с нуля? Маршрут раздела «Справочники» подскажет, что учить следующим.