អាំងតេក្រាលប្តូរអថេរ

ដោយសព្វវចនាធិប្បាយសេរីវិគីភីឌា

ទៅកាន់៖ ទិសដៅ, ស្វែងរក

ក្នុងគណិតវិទ្យា ការ​ប្តូរ​អថេរ​គឺ​ជាវិធីសាស្រ្តជំនួស​អញ្ញត្តិ​ឬ​អនុគមន៍មួយដោយអញ្ញតិ្តមួយ ឬ អនុគមន៍មួយផ្សេងទៀត។ វា​ជា​វិធីសាស្រ្ត​ដ៏​ចំបង​ក្នុង​គណនា​អាំងតេក្រាល

មាតិកា

[កែប្រែ] ក្បួន

នេះជាក្បួនគណនាអាំងតេក្រាលដោយ​ចាប់​ផ្តើម​ពី​ទ្រឹស្តីបទដេរីវេនៃអនុគមន៍បណ្តាក់ (ឬហៅថាក្បួនឆេន, Chain Rule) ។ គេមានពីរអនុគមន៍ដេរីវេ \ f,g និងតាមនិយមន័យអាំងតេក្រាល

 \int f'(x)\mathrm dx = \int\mathrm df(x) = f(x) + C

គេបាន

 \int \left( \frac{\mathrm d}{\mathrm d g(x)} f(g(x)) \cdot \frac{\mathrm d}{\mathrm dx} g(x) \right) \mathrm dx = \int\mathrm d[f \circ g(x)] = f \circ g (x) + C

[កែប្រែ] ឧទាហរណ៍

គណនាអាំងតេក្រាល

 \int_{-\sqrt\pi}^{2\sqrt\pi} 2x \cos(x^2)\mathrm dx

ដោយការប្តូរអថេរ \ u=x^2 ហេតុនេះ \ \mathrm du=2x\mathrm dx \ x ប្រែប្រួលលើចន្លោះ -\sqrt\pi និង 2\sqrt\pi គេបាន \ u ប្រែប្រួលលើចន្លោះ \ \pi និង \ 4\pi

 \int_{-\sqrt\pi}^{2\sqrt\pi} 2x \cos(x^2)\mathrm dx = \int_{\pi}^{4\pi} \cos(u)\mathrm du = [\sin(u)]^{4\pi}_{\pi} = \sin(4\pi)-\sin{\pi}=0-0=0

[កែប្រែ] ទ្រឹស្តីបទ

[កែប្រែ] ពំនោលទ្រឹស្តីបទ

គេមាន \ f ជាអនុគមន៍ជាប់ និង \ \varphi ជាអនុគមន៍នៃថ្នាក់ \ \mathcal C^1 (អាចនិយាមបានថាជាអនុគមន៍មានដេរីវេ និង ដេរីវេរបស់វាជាអនុគមន៍ជាប់) នៅលើចន្លោះ\ [a,b] នោះគេបានរូបភាពវាជាប់នៅលើដែនកំនត់នៃ \ f ។ ហេតុនេះ


\int_{\varphi(a)}^{\varphi(b)} f(x)\,\mathrm dx = \int_{a}^{b} f(\varphi(t)) \varphi'(t)\,\mathrm dt

[កែប្រែ] សំរាយបញ្ជាក់

គេមាន \ f ជាអនុគមន៍ជាប់ និងមានព្រីមីទីវ \ F លើដែនកំនត់ \ D ។ អនុគមន៍ \ F\circ \varphi ជាអនុគមន៍មានដេរីវេ​ ដែលជាបណ្តាក់នៃពីរអនុគមន៍ គេបាន

(F\circ\varphi)'=(f\circ \varphi) \times \varphi'

ដែល

\int_{a}^{b} f(\varphi(t)) \varphi'(t)\,\mathrm dt=\int_{a}^{b} ((f\circ \varphi) \times \varphi')(t)\,\mathrm dt
=\int_{a}^{b} (F\circ \varphi)'(t)\,\mathrm dt
=\left[F\circ \varphi\right]_a^b
=F(\varphi(b))-F(\varphi(a))
=\int_{\varphi(a)}^{\varphi(b)} f(x)\,\mathrm dx

[កែប្រែ] វិធីសាស្ត្រប្តូរអថេរចំពោះអនុគមន៍អសនិទាន

ដើម្បីគណនា

\int{f\left(x, \sqrt[n]{\frac{ax+b}{cx+\mathrm d}}\right)\mathrm{\mathrm d}x}

ដែល \ f ជាអនុគមន៍អសនិទាននៃពីរអថេរ។ n ជាចំនួនគត់ធម្មជាតិ និង a, b, c, d ជាចំនួនពិតគេអោយ។ គេតាង

u=\sqrt[n]{\frac{ax+b}{cx+\mathrm d}}

[កែប្រែ] ករណីអាំងតេក្រាលច្រើនជាន់

គេមាន f ជាអនុគមន៍ច្រើនអថេរ ម្យ៉ាងវិញទៀតការប្តូរអថេរនៃដែនកំនត់អាំងតេក្រាល គេប្រើយ៉ាកូបីនៃបំលែងឡាប្លាសនៃ \ \varphi' ។ យ៉ាកូបី​គឺជា​ដេទែមីណង់​នៃ​ម៉ាទ្រីសយ៉ាកូបី​។ គេអោយរូបមន្តអិចផ្លីស៊ីត (explicit) នៃការប្តូរអថេរ គេបាន

\iint_D f(x,y) \;\mathrm dx\mathrm dy = \iint_T f\bigl(\phi(u,v),\Psi(u,v)\bigr)\left|\frac{\part(\phi,\Psi)}{\part(u,v)}(u,v)\right|~\mathrm du\mathrm dv