~ ~
Утверждение. Пусть R(x,
y) - рациональная функция двух
действительных переменных. Тогда справедливы
равенства
Действительно, замена z = eix
переводит отрезок
в окружность |z| = 1,
.
При этом:
В результате имеем формулу,
сопоставляющую интеграл от действительной
переменной с интегралом по замкнутой кривой от
функции комплексного переменного:
ПРИМЕР 1. Вычисление интеграла.
Замечание. Для вычисления таких
интегралов в математическом анализе в общем
случае, за исключением некоторых частных
случаев, применяется замена tg(1/2)= t
("универсальная" подстановка) и интеграл
приводится к интегралу от рациональной дроби.
Утверждение. Пусть функция
где Pn(x) и Qm(x) -
многочлены степени n и m (n = const, m =
const), удовлетворяет условиям:
1. (m - n) больше или равно 2.
2. Qm(x) не равна 0 при x,
принадлежащим области действительных чисел.
Тогда справедливы равенства:
Здесь zk, k = 1,2,..., p - все особые
точки функции R(z), расположенные выше оси
Ох (Im zk> 0) в случае формулы (1) и
ниже оси Ох (Im zk< 0) в случае
формулы (1.2).
Замечание. Если R(z) - четная
функция, то можно, используя формулы (1.1) и (1.2),
вычислить интеграл вида
т.к. для четной функции имеет место равенство:
ПРИМЕР 2. Вычисление интеграла.
Утверждение. Пусть R(x)
- рациональная функция, не имеющая особых точек
на действительной оси, для которой точка z,
равная бесконечности, - нуль порядка не ниже
первого (т.е. (m - n) больше или равно 1). Тогда
справедливы формулы:
ПРИМЕР 3. Вычисление интеграла.
|