Теорема 3. Пусть функция непрерывна на отрезке
.
Если:
1) функция и ее производная
непрерывны при
;
2) множеством значений функции при
является отрезок
;
3) ,
, то справедлива формула
. (4)
Формула (3) называется формулой замены переменной в определенном интеграле.
Заметим, что:
1. При вычислении определенного интеграла методом подстановки, использование замены переменной позволяет упростить исходный интеграл, приблизив его к табличному. При этом нет необходимости возвращаться к исходной переменной интегрирования – достаточно лишь найти новые пределы интегрирования и
(для этого надо решить относительно переменной t уравнения
и
)).
2. Часто вместо подстановки используют подстановку
. В этом случае нахождение новых пределов интегрирования по переменной t упрощается:
,
.
3. Не следует забывать менять пределы интегрирования при замене переменных.