logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Rachunek różniczkowy i całkowy, zadanie nr 1240

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

zwbtur
postów: 5
2013-04-06 16:05:58

Oblicz:

1) $\int_{0}^{1}\frac{dx}{4x^{2}-9}$
2) $\int_{\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{4}}ctgx dx$
3) $\int_{0}^{2}(\int_{0}^{1}\frac{4xt}{x^{2}+1}dt)dx$


kamil18
postów: 21
2013-04-08 19:26:44

W drugiej całce należy rozbić całkę jako 1$\cdot$ctgx a następnie przez części



zorro
postów: 106
2013-04-11 06:22:03

1.
$\frac{1}{4x^{2}-9}=\frac{1}{(2x-3)(2x+3)}=\frac{1}{6}(\frac{1}{2x-3}-\frac{1}{2x+3})$
$\int_{0}^{1}\frac{dx}{4x^{2}-9}=\frac{1}{6}(\int_{0}^{1}\frac{dx}{2x-3}-\int_{0}^{1}\frac{1}{2x+3})=I$
niech:
$t=2x-3 \Rightarrow dt=2dx \Rightarrow dx=\frac{1}{2}dt$
dla x=0, t=-3
dla x=1, t=-1
$u=2x+3 \Rightarrow du=2dx \Rightarrow dx=\frac{1}{2}du$
dla x=0, u=3
dla x=1, u=5
wówczas szukana całka przyjmuje postać:
$I=\frac{1}{6}(\int_{-3}^{-1}\frac{dt}{2t}-\int_{3}^{5}\frac{du}{2u})$
$I=\frac{1}{12}(\int_{-3}^{-1}\frac{dt}{t}-\int_{3}^{5}\frac{du}{u})$
$I=\frac{1}{12}[ln|-1|-ln|-3|-(ln|5|-ln|3|)]=\frac{1}{12}(ln1-ln3-ln5+ln3)=-\frac{1}{12}ln5$

Wiadomość była modyfikowana 2013-04-11 06:31:53 przez zorro

zorro
postów: 106
2013-04-11 06:43:20

2.
$\int_{\pi/2}^{\pi/4}ctgxdx=\int_{\pi/2}^{\pi/4}\frac{cosxdx}{sinx}=I$
Podstawiamy:
$t=sinx \Rightarrow dt=cosxdx$
$x=\pi/2 \Rightarrow t=sin(\pi/2)=1$
$x=\pi/4 \Rightarrow t=sin(\pi/4)=\frac{\sqrt{2}}{2}$
$I=\int_{1}^{\sqrt{2}/2}\frac{dt}{t}=ln|\frac{\sqrt{2}}{2}|-ln|1|=ln2^{-\frac{1}{2}}=-\frac{1}{2}ln2$


zorro
postów: 106
2013-04-11 06:55:55

3.
Całka wewnętrzna:
$\int_{0}^{1}\frac{4xtdt}{x^{2}+1}=\frac{4x}{x^{2}+1}\int_{0}^{1}tdt=\frac{4x}{x^{2}+1}(\frac{t^{2}}{2}|_{1}-\frac{t^{2}}{2}|_{0})=\frac{4x}{x^{2}+1}(\frac{1}{2})=\frac{2x}{x^{2}+1}$
Całka szukana:
$\int_{0}^{2}\frac{2xdx}{x^{2}+1}=I$
Podstawiamy:
$u=x^{2}+1 \Rightarrow du=2xdx$
$x=0 \Rightarrow u=1$
$x=2 \Rightarrow u=5$
$I=\int_{1}^{5}\frac{du}{u}=ln5-ln1=ln5$

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj