3 Для вычисления многих определенных интегралов полезно заменять переменную интегрирования. При этом, если определенный интеграл
преобразуется при помощи подстановки
[или 
в другой интеграл, с новой переменной интегрирования
, то заданные пределы
и
заменяются новыми пределами
и
, которые определяются из исходной подстановки, т. е. из уравнений
[или
]. Если 
и
непрерывны на отрезке
, то
![\int_{a}^{b}f(x)dx=\int_{\alpha }^{\beta }f[\varphi (t)]\varphi '(t)dt=\int_{\alpha }^{\beta }F(t)dt.](https://math-helper.ru/wp-content/plugins/latex/cache/tex_6618c939dee785e350eefcded2c95961.gif)
Пример 1. Вычислить интегралы:
1)
;2)

3)

4)

Решение. 1) Вводим новую переменную интегрирования, полагая
. Отсюда находим
и новые пределы интеграла:
при 
при
. Подставляя, получим
2) Полагая
, имеем
при
при
и
3) Полагая
, получим:
при
при
;

4) Заменяя переменную при помощи подстановки
, найдем
(см. гл. IV, § 9);
при
при
и
Пример 2. Доказать, что для четной функции
:

а для нечетной функции
:
Решение. Разделив отрезок интегрирования
точкой
на две части, согласно свойству 3 получим тождество
Заменив переменную в последнем интеграле по формуле
, имеем
при
при
;
так как значение определенного интеграла не зависит от того, какой буквой обозначена переменная интегрирования. Следовательно,
![\int_{-a}^{a}f(x)dx=\int_{0}^{a}f(x)dx+\int_{0}^{a}f(-x)dx=\int_{0}^{a}[f(x)+f(-x)]dx.](https://math-helper.ru/wp-content/plugins/latex/cache/tex_456d6ecb029c0ca4bd42b684db54328f.gif)
Для четной функции
, а для нечетной функции
, поэтомудля четной функции
:
а для нечетной функции
:
Пользуясь доказанными положениями, можно упрощать вычисление некоторых определенных интегралов.
Например, без вычислений, заключаем:

вследствие нечетности подынтегральной функции;


вследствие того, что под знаком первого интеграла функций нечетная, а под знаком второго — четная.

