Całki zadanie tekstowe
zef: Chciałem spróbować zadanie z całkami gdzie należy obliczyć jakieś pole.
Mam zadanie ze starej książki:
Oblicz pole figury F, jeśli:
| 1 | | −x2+10 | |
F={(x,y): |
| ≤y≤ |
| i x∊R\{0} } |
| x2 | | 9 | |
Zaczynam od znalezienia miejsca przecięcia tych funkcji ( to będą moje granice całkowania )
y1=y2
9=−x
4+10x
2
x
2=t, t>0
−t
2+10t−9=0
t1=9
t2=1
czyli
x1=1 lub −1
x2=3 lub −3
Wybieram granice całkowania 1 i 3
Zapisuję to jako:
| −x2+10 | | 1 | |
F=13∫ |
| dx−13∫ |
| dx |
| 9 | | x2 | |
Zajmę się najpierw obliczeniem całek nieoznaczonych, zacznę od pierwszej
| −x2+10 | | −x2 | | 10 | | 1 | | 10 | |
∫ |
| dx=∫ |
| dx+∫ |
| dx=− |
| ∫x2dx+ |
| x= |
| 9 | | 9 | | 9 | | 9 | | 9 | |
| 1 | | x3 | | 10 | | −x3 | | 10 | | −x3 | | 30x | |
− |
| * |
| + |
| x= |
| + |
| x= |
| + |
| = |
| 9 | | 3 | | 9 | | 27 | | 9 | | 27 | | 27 | |
____________
Druga całka nieoznaczona:
| 1 | | x−1 | | 1 | |
∫ |
| dx=∫x−2dx= |
| =−x−1=− |
| |
| x2 | | −1 | | x | |
__________________________________________
Liczę pierwszą całkę oznaczoną:
3
| |
| x(−x2+30) | | 3(21) | | 1(29) | | 34 | |
| |
| | = |
| − |
| = |
| |
| 27 | | 27 | | 27 | | 27 | |
| |
1
Liczę drugą całkę oznaczoną:
3
| |
| 1 | | 1 | | 1 | | 2 | | 18 | |
|− |
| | = − |
| −(− |
| )= |
| = |
| |
| x | | 3 | | 1 | | 3 | | 27 | |
| |
1
odejmuję wyniki z 2 całek oznaczonych
Takie wyszło mi pole jednego z obszarów jednak teraz nie wiem czy nie powinienem tego
przemnożyć przez 2 ze względu na ta że mogłem całkować także mając granice −1 i −3
Mógłby ktoś sprawdzić te zadanie ?
25 sie 14:18
daras: chciałes czy ci kazali ?
25 sie 14:38
zef: Chciałem, znalazłem w domu starą książkę i takie zadanie w niej było
25 sie 14:39
daras: to sie porzadnie zaloguj i wtedy może będę ci w stanie pomóc
25 sie 14:42
25 sie 14:47
zef: Czyli trzeba przemnożyć to razy 2 czy nie ? Bo przecież będą 2 pola, może ktoś sprawdzić całe
zadanie nie tylko wynik ?
25 sie 18:30
Mariusz:
Dziwne że zabiera się za całki oznaczone bez przećwiczenia nieoznaczonych
25 sie 18:56
zef: Nieoznaczonych już trochę ćwiczyłem i coś już wiedzy o nich mam
. Z resztą sam wiesz ile
umiem
25 sie 18:59
zef: Przez cały sierpień byłem w pracy i nie miałem czasu aby kontynuować naukę dot. całek
nieoznaczonych
25 sie 19:00
Mariusz:
Wg mnie za mało
Mieliśmy przećwiczyć ten jeden przypadek całek z funkcji wymiernych
i przejść do podstawień to przestałeś reagować na wpisy
25 sie 19:02
zef: W swoich postach piszesz bardzo dużo teorii która jest dla mnie trudna do zrozumienia, dużo
schematów, mało przykładów. Łatwiej wchodzi mi wiedza kiedy widzę to na konkretnych
przykładach bo te rzeczy które piszesz rozumieją pewnie studenci, którzy mają już więcej
wiedzy.
25 sie 19:06
Mariusz:
Całki z funkcji wymiernych to głównie liniowość całki
poza tym jest na nie schemacik do którego przydają się podstawy algebry liniowej
Wiele podstawień sprowadza całki do całek z funkcji wymiernych więc chciałem
abyś je najpierw przećwiczył zanim przejdziesz do podstawień
a później oznaczonych tych właściwych i niewłaściwych
a darasy ci nie pomogą bo to głównie spamery są
Przy obliczaniu pól pod krzywą , długości krzywych ,
pól powierzchni i objętości brył obrotowych
przydaje się parametryzacja albo przejście na inne współrzędne
np długość kardioidy najlepiej liczy się na współrzędnych biegunowych
a długość asteroidy korzystając z równania parametrycznego
25 sie 19:11
Mariusz:
Oblicz długość paraboli y=x
2 na odcinku (0,1)
(y')=2x
(y')
2=4x
2
∫
01√1+4x2dx
Współczynnik przy x
2 jest dodatni więc
stosujesz podstawienie
√1+4x2=t−2x
1+4x
2=t
2−4xt+4x
2
1=t
2−4xt
4xt=t
2−1
| 4t2−2t2+2 | | t2+1 | |
√1+4x2=t−2x= |
| = |
| |
| 4t | | 2t | |
| 1 | | dt | | dt | |
= |
| (∫tdt+∫ |
| +2∫ |
| ) |
| 8 | | t3 | | t | |
| 1 | | t2 | | 1 | |
= |
| ( |
| − |
| +2ln|t|)+C |
| 8 | | 2 | | 2t2 | |
| 1 | | t4−1 | |
= |
| ( |
| +2ln|t|)+C |
| 8 | | 2t2 | |
| 1 | | t2−1 | t2+1 | |
= |
| ( |
|
| +ln|t|)+C |
| 4 | | 2t | 2t | |
| 1 | |
= |
| (2x√1+4x2+ln|2x+√1+4x2|)+C |
| 4 | |
| 1 | | 1 | |
∫01√1+4x2dx= |
| (2√5+ln|2+√5|)− |
| (0+0) |
| 4 | | 4 | |
| 1 | |
∫01√1+4x2dx= |
| (2√5+ln(2+√5)) |
| 4 | |
25 sie 19:36
zef: Rozumiem to co napisałeś, mam tylko jedno pytanie skąd wzięło się te 1 dx=... bo te drugie to
po skróceniu jest, to wiem.
25 sie 19:43
zef: Dobra już wiem, wzięło się to z linijki wyżej w t−2x podstawiłeś po prostu x, możesz mi dać
jakiś przykład i wzorując się na tym go rozwiążę
25 sie 19:46
Mariusz:
Oblicz pole ćwiartki koła o promieniu jednostkowym
x
2+y
2=1
y
2=1−x
2
y=
√1−x2
∫
01√1−x2dx
Tutaj współczynnik przy x
2 masz ujemny
więc trójmian kwadratowy zapisujesz w postaci iloczynowej i podstawiasz
√(1−x)(1+x)=(1+x)t
(1−x)(1+x)=(1+x)
2t
2
1−x=(1+x)t
2
1−x=t
2+xt
2
1−t
2=x+xt
2
1−t
2=x(1+t
2)
| 2t | |
√(1−x)(1+x)=(1+x)t= |
| |
| 1+t2 | |
dx=2*(−1)*(1+t
2)
−2*2tdt
| 2t | | 4t | |
∫ |
| (− |
| dt) |
| 1+t2 | | (1+t2)2 | |
| −8t2 | | a3t3+a2t2+a1t+a0 | | b1t+b0 | |
∫ |
| dt= |
| +∫ |
| dt |
| (1+t2)3 | | (1+t2)2 | | 1+t2 | |
−8t2 | | (3a3t2+2a2t+a1)(1+t2)2 | |
| dt= |
| |
(1+t2)3 | | (1+t2)4 | |
| (a3t3+a2t2+a1t+a0)(1+t2)*4t | | b1t+b0 | |
− |
| + |
| |
| (1+t2)4 | | 1+t2 | |
−8t2 | | (3a3t2+2a2t+a1)(1+t2) | |
| dt= |
| |
(1+t2)3 | | (1+t2)3 | |
| 4t(a3t3+a2t2+a1t+a0) | | (b1t+b0)(1+t2)2 | |
− |
| + |
| |
| (1+t2)4 | | (1+t2)3 | |
−8t
2=(3a
3t
2+2a
2t+a
1)(1+t
2)−4t(a
3t
3+a
2t
2+a
1t+a
0)
+(b
1t+b
0)(t
4+2t
2+1)
−8t
2=(3a
3t
4+2a
2t
3+a
1t
2+3a
3t
2+2a
2t+a
1)−
(4a
3t
4+4a
2t
3+4a
1t
2+4a
0t)+(b
1t
5+2b
1t
3+b
1t+b
0t
4+2b
0t
2+b
0)
−8t
2=b
1t
5+(b
0−a
3)t
4+(2b
1−2a
2)t
3+(2b
0+3a
3−3a
1)t
2
+(b
1+2a
2−4a
0)t+b
0+a
1
b
1=0
b
0−a
3=0
2b
1−2a
2=0
2b
0+3a
3−3a
1=−8
b
1+2a
2−4a
0=0
b
0+a
1=0
b
1=0
b
0=a
3
a
2=0
a
0=0
5a
3−3a
1=−8
a
1=−a
3
b
1=0
b
0=a
3
a
2=0
a
0=0
8a
3=−8
a
1=−a
3
b
1=0
b
0=−1
a
3=−1
a
2=0
a
1=1
a
0=0
| −8t2 | | −t3+t | |
∫ |
| dt= |
| −arctan(t)+C |
| (1+t2)3 | | (1+t2)2 | |
| −8t2 | | t | 1−t2 | |
∫ |
| dt= |
|
| −arctan(t)+C |
| (1+t2)3 | | 1+t2 | (1+t2) | |
| 1 | | √1−x2 | |
∫√1−x2dx= |
| x√1−x2−arctan( |
| ) |
| 2 | | 1+x | |
| π | | π | |
∫01√1−x2dx=(0−0)−(0− |
| )= |
| |
| 4 | | 4 | |
Na marginesie dodam że akurat tę całkę znacznie lepiej liczyłoby się przez części
ale chciałem ci pokazać jakiego podstawienia możesz użyć gdy współczynnik przy x
2
jest ujemny
Zastanowię się nad przykładem dla ciebie
25 sie 20:56
Mariusz:
Oblicz pole powierzchni elipsoidy obrotowej o promieniach
a=6378 , b=6357
26 sie 08:02
zef: Liczyłem bardziej na zadanie typu oblicz długość paraboli na jakimś odcinku, ponieważ już jedno
takie rozwiązałeś i miałbym się na czym wzorować, z elipsoidą nawet nie wiem jak się zabrać
26 sie 18:10
Mariusz:
Poznajesz te promienie ?
x2 | | y2 | |
| + |
| =1 równanie elipsy |
a2 | | b2 | |
P=2π∫
x1x2y
√1+(y')2dx
Oblicz długość paraboli y=x
2+2x+5
na przedziale (0,2)
26 sie 23:35
zef: nie znałem nawet tego równania elipsy
Liczę długość paraboli na przedziale 0,2
f(x)=x
2+2x+5
f'(x)=2x+2
[f'(x)]
2=4x
2+8x+4
02∫
√4x2+8x+4dx
√4x2+8x+4=t−2x
4x
2+8x+4=t
2−4xt+4x
2
8x+4=t
2−4xt
8x+4xt=t
2−4
x(8+4t)=t
2−4
| 2t2−8 | | t(8+4t) | | 2t2−8 | |
√4x2+8x+4=t−2x=t− |
| = |
| − |
| = |
| 8+4t | | 8+4t | | 8+4t | |
4t2+8t | | 2t2−8 | | 2t2+8t+8 | |
| − |
| = |
| |
8+4t | | 8+4t | | 8+4t | |
Hmm doszedłem do czegoś takiego, nie wiem czy to jest dobrze
27 sie 07:03
Mariusz:
Nie dodałeś jedynki , wzorek jest taki
∫
ab√1+[f'(x)]2dx
Rozbijasz przedział na podprzedziały
z twierdzenia Pitagorasa obliczasz przekątną
i liczysz granicę sumy tych przekątnych na podprzedziałach
Mniej więcej stąd się ten wzorek wziął
Pamiętasz to zadane z trójkątem prostokątnym , dwusiecznymi kątów ostrych
i stosunkami boków ?
Jest przydatne gdybyś tych podstawień zapomniał
Jak znasz rosyjski to mogę ci podesłać geometryczną interpretację tych podstawień
To zadanie z trójkątem wyglądało mniej więcej tak
W trójkącie ABD interesują nas stosunki
W trójkącie CBE interesują nas stosunki
Długości AB , BC, CA
dobierasz tak aby z twierdzenia Pitagorasa otrzymać
√a2−x2 albo
√a2+x2 albo
√x2+a2
28 sie 09:07
Mariusz:
* albo √x2−a2
28 sie 09:19
28 sie 09:23
Mariusz:
Сборник задач по математическому анализу.
Jeśli chcesz zbioru zadań to daj takie zapytanie a może coś znajdziesz
28 sie 09:34
Krzysiek58: Mariusz zef chce sie nauczyc tylko rozwiazywania calek .
On i tak nie bedzie czytal tego Kuratowskiego czy Banacha tym bardziej Fichtenholza
Nauczy sie rozwiazywac pare typow calek i to wystarczy
Polecam .Metody rozwiazywania calek Obczynski .
28 sie 09:38
Mariusz:
Krzysiek podałem mu darmowe pozycje gdyby jednak chciał sobie poczytać
Poza tym ja taką analizę jaką podaje Kuratowski miałem jeszcze w średniej
28 sie 09:53
Krzysiek58: Mariusz tylko nielicznym chce sie teraz czytac ksiazki
Z drugiej strony tak jak piszesz duzo wiadomosci bylo przedtem w sredniej i przystepujac np do
czytania Lei czy Kuratowskiegi , Sikorskiego
student wiedzial o czym czyta . Nie mowiac juz o 3 tomowym Fichtenholzie .
28 sie 10:50
Mariusz:
Fichtenholz czy Leja był dla pierwszego roku studiów
Przejrzawszy Kuratowskiego wydaje mi się że dla licealisty jest odpowiedni
28 sie 13:05
daras: masz racje Krzysiu, większość jak znajdzie jakis problem, istotny czy tez nie, to zaraz pisza
na forum i czekają aż stara gwardia im to w try miga rozwiąże po czym równie szybko o tym
zapominają
28 sie 15:38
Mila: 1)
| x2 | | x | |
Oblicz pole figury ograniczonej łukiem krzywej y= |
| − |
| −2 oraz osią OX |
| 4 | | 2 | |
2)
Oblicz pole figury ograniczonej łukiem krzywej y=(x+2)
3, osią OX oraz osią OY.
3)
Oblicz pole figury ograniczonej łukami krzywych y=x
2,y=x
2+2 oraz prostymi x=1 i x=3.
4)
Oblicz pole figury ograniczonej krzywymi y=x
2 i y
2=x
28 sie 15:50
daras: l'arte pour l'arte
28 sie 20:13
28 sie 22:17
28 sie 22:38
zef: f(x)=x
2+2x+5
f'(x)=2x+2
[f'(x)]
2=4x
2+8x+4
√1+4x2+8x+4=t−2x /
2
4x
2+8x+5=t
2−4xt+4x
2
8x+4xt=t
2−5
x(8+4t)=t
2−5
| 4t2+8t−(2(t2−5)) | | 2t2+8t+10 | | t2+4t+5 | |
√4x2+8x+5=t−2x= |
| = |
| = |
| |
| 8+4t | | 8+4t | | 4+2t | |
Znowu zatrzymałem się w tym momencie
30 sie 17:27
zef:
Zadania od Mila:
1)y1=1/4x
2−1/2x−2
y2=0 − ograniczenie przez osi ox
y1=y2
liczę pierwiastki równania z delty:
4 i −2
−24∫0,25x
2−0,5x−2dx
∫−2dx=−2x+C
liczę górną granice:
16 | | 16 | | 36 | | −20 | |
| −4−8= |
| − |
| = |
| |
3 | | 3 | | 3 | | 3 | |
dolna:
−20 | | 9 | |
| − |
| = wyjdzie na pewno coś ujemnego więc albo się gdzieś pomyliłem albo trzeba dać |
3 | | 4 | |
jakoś wartość bezwzględna albo może podmienić znaki ?
30 sie 17:43
Mariusz:
Obszar którego liczysz pole znajduje się pod osią OX więc nic dziwnego że całka wychodzi ujemna
Jeśli liczysz pole obszaru ograniczonego krzywymi to możesz skorzystać ze wzoru
∫(y2(x)−y1(x))dx
Mila podasz przykład gdzie wygodniej jest zastosować równanie parametryczne krzywej
albo przejść na inny układ współrzędnych np biegunowy
30 sie 18:20
Mariusz:
Co do całki z 30 sierpnia 17:27
to teraz wystarczy zróżniczkować x po t
i wstawić do całki
Przyda się także przedstawić licznik w postaci sumy potęg dwumianu t+2 bo
po skorzystaniu z liniowości całki licznik poskraca się z mianownikiem
(można to zrobić stosując kilkukrotnie schemat Hornera)
30 sie 18:28
Mila:
1)
| 1 | | 1 | |
−2∫4[0−( |
| x2− |
| x−2)] dx= |
| 4 | | 2 | |
| 1 | | 1 | |
=−2∫4[− |
| x2+ |
| x+2)] dx= |
| 4 | | 2 | |
| 1 | | 1 | |
=[− |
| x3+ |
| x2+2x]−24= |
| 12 | | 4 | |
| 1 | | 1 | | 1 | | 1 | |
=− |
| *43+ |
| *42+2*4−[− |
| *(−2)3+ |
| *(−2)2+2*(−2)]=... |
| 12 | | 4 | | 12 | | 4 | |
=9
30 sie 18:58
Mila:
Licz następne.
30 sie 19:00
zef: | t2−5 | | 2t(8+4t)−(t2−5)(4) | | 8t2+16t−4t2+20 | |
dx= |
| d/dt= |
| = |
| = |
| 8+4t | | (8+4t)2 | | (8+4t)2 | |
4t2+16t+20 | | t2+4t+5 | |
| = |
| |
64+64t+16t2 | | 4t2+16t+16 | |
| t2+4t+5 | | t2+4t+5 | |
∫ |
| * |
| dt= |
| 4t2+16t+16 | | 4+2t | |
| t4+8t3+26t2+40t+25 | |
∫ |
| dt |
| 8t3+52t2+96t+64 | |
dzielę przez siebie licznik i mianownik
| 1 | | 3 | | | |
∫ |
| t+ |
| dt +∫ |
| dt= |
| 8 | | 16 | | 8t3+48t2+96t+64 | |
t2 | | 3 | | | |
| + |
| t+∫ |
| dt |
16 | | 16 | | 8t3+48t2+96t+64 | |
v=8t
3+52t
2+96t+64
v'=24t
2+104t+96
| | A | | B | | C | |
| = |
| + |
| + |
| |
(4+2t)3 | | 4+2t | | (4+2t)2 | | (4+2t)3 | |
17 | |
| t2+14t+13=A(4+2t)2+b(4+2t)+C |
4 | |
17 | |
| t2+14t+13=A(16+16t+4t2)+4B+2Bt+C |
4 | |
17 | |
| t2+14t+13=16A+16At+4At2+4B+2Bt+C |
4 | |
17 | |
| t2+14t+13=t2(4A)+t(16A+2B)+16A+4B+C |
4 | |
16A+2B=14
16A+4B+C=13
| | | | | | |
∫ |
| dt−∫ |
| dt+∫ |
| dt |
| 4+2t | | (4+2t)2 | | (4+2t)3 | |
To jest reszta z wielomianu, czy do tego momentu jest dobrze ?
30 sie 19:24
jc: zef, czego dotyczy ten straszny rachunek?
30 sie 19:27
zef: kontynuacja całki z 30 sierpnia 17:27, polecenie obliczyć długość krzywej granice 0,2
30 sie 19:33
Mariusz:
Zef nie skorzystałeś z mojej podpowiedzi
t4+8t3+26t2+40t+25 − zakładam że to dobrze policzyłeś
1 8 26 40 25
−2 1 6 14 12 1
−2 1 4 6 0
−2 1 2 2
−2 1 0
−2 1
(t+2)4−2(t+2)2+1=t4+8t3+26t2+40t+25
Tutaj akurat można było skorzystać ze wzory skróconego mnożenia
30 sie 20:46
Mariusz:
* ma być
(t+2)4+2(t+2)2+1
30 sie 20:51
jc: Proponuję coś podobnego. Obliczyć długość wykresu y = 2√x, 0 ≤ x ≤ 9/16.
30 sie 20:51
Mila:
f(x)=x
2+2x+5
f'(x)=2x+2=2*(x+1)
L=
0∫
2√1+4*(x+1)2 dx=
cd.
| 1 | |
= |
| *0∫2√1+t2dt= taką całkę masz we wzorach. |
| 2 | |
30 sie 20:52
Mariusz:
a coś gdzie przydatne są równania parametryczne krzywej
albo zmiana układu współrzędnych
Przykładowo pole i długość asteroidy lepiej obliczyć
używając parametrycznego równania tej krzywej
a pole i długość kardioidy lepiej obliczyć stosując układ współrzędnych biegunowych
30 sie 21:05
Mila:
Mariusz, to już bardziej zaawansowana wiedza, a zef chyba początkujący?
Jestem zwolenniczką stopniowania trudności w nauce.
30 sie 21:13
Mariusz:
ok też uważam to za dobry pomysł tylko myślałem że już można
30 sie 21:19
Mariusz:
Uważam też że za szybko wziął się za całki oznaczone
Powinien więcej poćwiczyć całki nieoznaczone
Całkowanie funkcji wymiernych
Rozważamy trzy przypadki
1. deg L(x)≥ deg M(x)
L(x)=W(x)M(x)+R(x)
| L(x) | | R(x) | |
∫ |
| dx=∫W(x)dx+∫ |
| dx |
| M(x) | | M(x) | |
2. deg R(x)< deg M(x) ⋀ gcd(M(x),M'(x))≠const
| R(x) | | R1(x) | | R2(x) | |
∫ |
| dx= |
| +∫ |
| dx |
| M(x) | | M1(x) | | M2(x) | |
M
1(x)=gcd(M(x),M'(x))
M(x)=M
1(x)M
2(x)
deg R
1(x)< deg M
1(x)
deg R
2(x)< deg M
2(x)
Liczniki R
1(x) oraz R
2(x) obliczamy metodą współczynników nieoznaczonych
Za współczynniki tych wielomianów przyjmujemy współczynniki literowe
i różniczkujemy powyższą równość aby te współczynniki obliczyć
3. deg R(x)< deg M(x) ⋀ gcd(M(x),M'(x))=const
Niech
M
2(x)=(x−a
1)(x−a
2)*...*(x−a
k)
(x
2+p
1x+q
1)(x
2+p
2x+q
2)*...*(x
2+p
mx+q
m)
| R2(x) | | A1 | | A2 | | Ak | |
∫ |
| dx=∫ |
| dx+∫ |
| dx+...+∫ |
| dx |
| M2(x) | | x−a1 | | x−a2 | | x−ak | |
| B1x+C1 | | B2x+C2 | |
+∫ |
| dx+∫ |
| dx |
| x2+p1x+q1 | | x2+p2x+q2 | |
| Bmx+Cm | |
+...+∫ |
| dx |
| x2+pmx+qm | |
| Bx+C | |
Całkę ∫ |
| dx można policzyć w ten sposób |
| x2+px+q | |
| Bx+C | | 1 | B(2x+p)+(2C−Bp) | |
∫ |
| dx= |
|
| dx |
| x2+px+q | | 2 | x2+px+q | |
| Bx+C | | B | | 2x+p | | 2C−Bp | | dx | |
∫ |
| dx= |
| ∫ |
| dx+ |
| ∫ |
| |
| x2+px+q | | 2 | | x2+px+q | | 2 | | x2+px+q | |
Do pierwszej całki można pomocniczo zastosować podstawienie t=x
2+px+q
| p | | p2 | |
Do drugiej całki można pomocniczo zastosować podstawienie (x+ |
| )2=(q− |
| )t2 |
| 2 | | 4 | |
Całki zawierające pierwiastek z trójmianu kwadratowego
Tutaj mamy trzy podstawienia z których wystarczyłyby tylko dwa
∫R(x,
√ax2+bx+c)dx − R(x,y) funkcja wymierna dwóch zmiennych
1. a>0
Stosujemy podstawienie
√ax2+bx+c=t−
√ax
Obliczamy x z podstawienia
Różniczkujemy obustronnie
W razie potrzeby obliczamy pierwiastek
2. a<0
Tutaj możemy założyć że b
2−4ac>0
w przeciwnym razie trójmian kwadratowy przyjmowałby stale wartości ujemne
Stosujemy podstawienie
√ax2+bx+c=(x−x
1)t
Gdzie x
1 jest jednym z pierwiastków trójmianu kwadratowego
Dalej postępujemy podobnie jak w przypadku gdy a>0
Całka z różniczki dwumiennej
∫x
m(a+bx
n)
pdx
Tutaj rozważamy trzy przypadki z których jeden
nie wymaga podstawienia chyba że koniecznie chcemy mieć całkę z funkcji wymiernej
1. p∊ℤ
Całki ∫R(e
x)dx
Tutaj podstawienie samo się narzuca
Do tych całek można sprowadzić całki z hiperbolicusami ∫R(sinh(x),cosh(x))dx
Całki ∫R(sin(x),cos(x))dx
| x | |
Tutaj sprawdza się podstawienie t=tan( |
| ) |
| 2 | |
Argument tangensa można równie dobrze przesunąć
| x | |
tzn zamiast podstawienia t=tan( |
| ) |
| 2 | |
| x | |
można równie dobrze zastosować podstawienie t=tan( |
| +φ) |
| 2 | |
gdzie φ=const
30 sie 22:14
Mariusz:
Algebra przydaje się do całkowania funkcji wymiernych gdyż je liczymy
korzystając głównie z liniowości całki
Przydaje się także do metody współczynników nieoznaczonych jak ktoś ją lubi
Później przyda się do przekształcenia Laplace wszak przekształcenie Laplace
to właśnie całka oznaczona (niewłaściwa)
oraz do rozwiązywania uładów równań różniczkowych
Teraz jednak algebra przydaje się głównie do całkowania funkcji wymiernych
Oto co z algebry się przydaje
Operacje na wielomianach
dodawanie i odejmowanie
mnożenie i dzielenie z resztą
NWD wielomianu − algorytm brania reszt z kolejnych dzieleń
jeżeli jednak mamy dany rozkład wielomianu na czynniki to możemy go wykorzystać
rozkład wielomianu na czynniki liniowe i kwadratowe nierozkładalne nad R
− do stopnia czwartego włącznie rozkład taki jest względnie łatwy
i nie wymaga stosowania funkcji nieelementarnych
Operacje na macierzach
dodawanie , odejmowanie ,mnożenie
eliminacja Gaussa
wyznacznik macierzy
macierz odwrotna i rozkład macierzy np LU
Rozwiązywanie układów równań liniowych
Tutaj mamy wzory wyznacznikowe Cramera czy eliminację Gaussa
chociaż macierz odwrotna oraz rozkład LU mają taką zaletę
że jak już raz się je znajdzie to później łatwo rozwiązywać
układy równań różniące się tylko kolumną wyrazów wolnych
Do układów równań różniczkowych przydadzą się również
wartości i wektory własne
diagonalizacja i postać Jordana macierzy
exponenta macierzy
Ty jednak na razie nie będziesz się tym zajmował
31 sie 08:30
zef:
Zajmę się teraz zadaniem czwartym bo wygląda na możliwe do rozwiązania
y=x
2
y
2=x −> y=
√x −> zał. x≥0
y1=y2
x
2=
√x
x
2−
√x=0
√x=t
t
4−t=0
t(t
3−1)=0
t=0 lub t=1
√x=0
√x=1
x=0 lub x=1
To są nasze granice, widać je na rysunku
liczę to ze wzoru na różnicę tych funkcji w całce oznaczonej
01∫x
2−
√xdx
I nie mam pomysłu na tą całkę
31 sie 09:13
zef: Ciągle myślałem że tam jest znak mnożenia a nie minus ! Już kończę tę całkę !
31 sie 09:22
zef: | x3 | | 2x3/2 | | x3−2x3/2 | | 1−2√1 | |
= | |
| − |
| |10= |
| = |
| Dziwny wynik mi wyszedł |
| 3 | | 3 | | 3 | | 3 | |
31 sie 09:28
piotr1973: funkcja podcałkowa powinna być taka:
√x−x2
gdy przestawiłeś kolejność wyszło pole ujemne
31 sie 09:32
zef: w jaki sposób ustawiać kolejność odejmowania ?
31 sie 09:35
Benny: Masz funkcje f1 i f2. Sprawdzasz która jest nad którą. np. f1 jest nad f2, więc robisz
f1−f2
31 sie 09:37
zef: | 2x3/2 | | x3 | | 2x3/2−x3 | | 2−1 | | 1 | |
01∫√x−x2dx= |
| − |
| = |
| = |
| = |
| |
| 3 | | 3 | | 3 | | 3 | | 3 | |
Teraz powinno się zgadzać
31 sie 09:37
zef:
Chodzi o te czerwone części tych funkcji i która część znajduje się wyżej to zaczynam od niej
odejmować funkcję której zaznaczony kawałek jest niżej tak ?
31 sie 09:41
Benny: Tak
31 sie 09:43
zef:
Zad 3
Oblicz pole figury ograniczonej łukiem krzywej y=(x+2)
3, osią OX oraz osią OY.
Czyli figura ograniczona przez:
y=0
x=0
y=(x+2)
3
y1=y2
(x+2)
3=0
x=−2 jedna granica
druga powinna wynosić 0
Ale tutaj nie wiem czy nie powinienem zrobić dodatkowego założenia odnośnie jeszcze tego że y=0
ogranicza to pole
Bo chyba gdyby nie te ograniczenie to pole byłoby jeszcze niżej (zielone linie)
∫
−20(x+2)
3dx
31 sie 09:59
piotr1973: oś OX ma równanie y=0, więc to założenie jest zbędne, gdyby w poleceniu pominąć oś OX było by
ono niedookreślone,
31 sie 11:41
Mila:
Zadanie 3.
Od górnej f(x)=(x+2)
3 odejmujesz dolną y=0
Pole zielonego obszaru
{−2}∫
0((x+2)
3−0) dx=
∫((x+2)
3dx=∫(x
3+6x
2+12x+8)dx=..
P=4
licz.
31 sie 16:04
Mila:
3)
Oblicz pole figury ograniczonej łukami krzywych y=x
2,y=x
2+2 oraz prostymi x=1 i x=3
1∫
3(x
2+2−x
2) dx=
1∫
3(2) dx=[2x]
13=2*3−2*1=4
31 sie 16:19
Mila:
9:37 dobrze.
31 sie 16:19
31 sie 16:47
zef: Zad
∫
−20((x+2)
3−0)dx=
∫
−20x
3+6x
2+12x+8dx=
0−(4−16+24−16)=0−(−4)=4
Wyszło dobrze
Biorę się za kolejne, już ostatnie zadanie
31 sie 17:39
zef: Aj, nie zauważyłem, że zrobiłaś je w poście o 16:19, masz może jeszcze jakieś podobne zadania ?
31 sie 17:41
zef:
Znalazłem sam jedno zadanie z tej samej książki:
oblicz pole figury ograniczonej łukami dwóch parabol:
y
2=6x −> y=
√6x 6x≥0, x≥0
√6x=0,25x
2
x
0,5=t t≥0
x=0 t
3=4
√6
x
3/2=4
√6 /
2
x
3=96
x=2
3√12
Odpowiedź to 8 a mi wyszedł taki wynik, znajdzie mi ktoś błąd ?
31 sie 18:39
jc: Błąd jest w trzeciej linii od dołu. Nie licz takich strasznych rzeczy. Od tego są komputery.
Może jeszcze byłoby coś ciekawego w ogólnym rachunku: y=ax
2, x=by
2, 0 < a,b.
W takim szczególnym nieciekawym przypadku nic nie ma
No chyba że rzecz dotyczy jakiegoś ważnego problemu technicznego.
31 sie 19:12
jc: Dużo łatwiej wykonać rachunki w ogólnym przypadku (y=ax
2, x=by
2).
U nas a = 1/4, b =1/6, Pole = 2*4*6/3 = 8.
31 sie 19:21
Mila:
| 2 | | x3 | |
[ |
| √6+√x3− |
| ]023√12= |
| 3 | | 12 | |
| 2 | | 8*12 | |
= |
| *√6*[(23√12)3]1/2− |
| = |
| 3 | | 12 | |
31 sie 19:22
zef: Głupie błędy przez liczenie w pamięci
31 sie 19:29
zef: jc fajny skrót na obliczenie pola
31 sie 19:30
jc: Co skłoniło autora do zapisania takiego zadania, skoro zadanie ogólniejsze
jest dużo łatwiejsze do rozwiązania?
Wynik powinien być symetryczny względem a, b, co pozwala nam wychwycić pewne błędy.
Podstawienie konkretnych liczb jest już zabawką.
31 sie 19:33
Mila:
zef, przeczytaj 16:47 .
Tam masz zadania ułożone wg stopnia trudności.
31 sie 19:38
zef: Oki, dziękuję poćwiczę to jeszcze,przez następne dni(jeśli będę miał czas) spróbuję cofnąć się
do pochodnych a dokładniej do badania monotoniczności, więc możliwe że również będę
potrzebował pomocy
31 sie 19:39
zef: Zadanie pochodzi z książki matematyka zadania maturalne i egzaminacyjne część II Jerzy Janicki
Tadeusz Korczyc Jerzy Nowakowski
Na wstępie napisanie jest:
Zbiór zawiera zadania maturalne i egzaminacyjne z 1976r...
31 sie 19:43
Mariusz:
zef zaczyna się rok szkolny więc odpuść sobie na razie całkowanie
i skup się na zadaniach maturalnych
Jeśli całkowanie cię interesuje to mogłeś je ćwiczyć w wakacje ale wtedy się nie odzywałeś
31 sie 23:10
Mila:
zef Teraz będziesz w ostatniej LO?
Mogę podać zadania z początku roku szkolnego.
31 sie 23:13
Mariusz:
Obecne pierwszaki już mają już czteroletnie licea i pięcioletnie technika
czy jeszcze tego nie przywrócili
Ciekawe też co z licencjatami ?
Jeśli je zlikwidują to dobrze by było dokończyć studia
31 sie 23:16
Metis: Zapowiada się nowa reforma SW , takie zmiany przyniosą więcej szkód niż pozytywnych rezultatów
31 sie 23:19
Krzysiek58: I po co sie tym zamartwiasz ?
31 sie 23:22
Krzysiek58: Skonczysz studia 5−letnie i uzyskasz tytul magistra po napisaniu i obronieniu pracy
Slonczysz studia zaoczne 4 letnie + i uzyskas stopien inzyniera po zdaniu egzaminu przed
komisja na ocene
Jak bedziesz chcial magistra to dwuletnia magisterka (tak bylo
31 sie 23:28
Mariusz:
Przykładowo
mamy licencjat czy wobec tego że robią studia magisterskie bez licencjatu
dobrym pomysłem jest skończenie magisterki z kursem pedagogicznym
(do samego licencjatu nie warto było robić tego kursu )
31 sie 23:54
Mariusz:
Trochę zeszliśmy z tematu chociaż myślę że do zadań z całkami
powinien wrócić po maturze (oczywiście jeśli je lubi)
1 wrz 00:08
Mariusz:
A co do tej reformy to mnie się ona podoba
i nie wiem czemu wprowadzili te całe licencjaty
1 wrz 00:16
Mariusz:
Trzyletni system to pierwsza klasa powtórzenie wiadomości z szkoły podstawowej bądź gimnazjum
trzecia klasa to przygotowanie do egzaminu i zostaje nam druga klasa
1 wrz 00:18
Mariusz:
Mila nie zaszkodzi mu jak podasz te zadania
Mnie ostał się tylko zbiór Dróbki i Szymańskiego z lat 1996 2000
1 wrz 00:26
Krzysiek58: Qulka bardzo lubi ten zbior zadan
1 wrz 00:33
zef: Moze macie racje jesli chodzi o calki, w wakacje przez prace nie zawsze mialem czas. Mila jak
mozesz to podeslij mi te zadania
1 wrz 07:15
Krzysiek58: Pewnie masz juz dosc zbiorow zadan ale ja zaproponuje CI stary zbiorek zadana Jakub Wojcik
Zbior pytan i zadan egzaminacyjnych z matematyki
Dlaczego ?
Dlatego ze na poczatku powtrzasz teorie z zadanaimi i pozniej sa zadania egzaminacyjne .
Wada tego zbioru . sa tylko odpowiedzi do zadan bo zadania sa przewidziane do samodzielnego
rozwiazania .
1 wrz 08:42
Mariusz:
Krysicki i Włodarski zastosowali ten sam pomysł jeśli chodzi o analizę matematyczną
tzn najpierw przypominają potrzebną teorię później dają zadania a na koniec dają
odpowiedzi w których jednak zdarzają się błędy
Po maturze możesz się nim zainteresować
1 wrz 12:49
Mila:
zef jaki masz obowiązujący podręcznik i zbiór zadań.
1 wrz 18:27
zef: Jutro się najprawdopodobniej wszystkiego dowiem, bo mam zmianę nauczycieli
1 wrz 18:41
Oliwia9: Bede tu zagladac tez skorzystam
1 wrz 19:10
Mila:
Potęga o wykładniku rzeczywistym− powtórzenie
wg Świda, Kurczab:
1) oblicz (bez kalkulatora)
a)
√1472*62+1472*82
b)
3√216*12+216*8+216*7
c)
√1132−1122+
√892−802
d)
√6662+8882
2)Uporzadkuj rosnąco liczby:
x=(0,125)
−8, y=64
1,5, z=128, t=(0,5)
−12, u=
4√16
3) oblicz x:
x*(
4√3+
4√2)*(
4√3−
4√2)=
√48−
√32
4)
rozwiąż równania:
(2
√3−x)*(
√3+1)=7+
√3
b)
√2*x
2+2
√3*x=−
√2
c)
d)
| x2−(0,25)−1*x+8(2/3) | |
(√2−1)*x= |
| |
| (√2+1)*x | |
1 wrz 19:13
Oliwia9: a) √1472*62+p[1472*82= √1472(36+64= √1472*√100= 147*10= 1470
1 wrz 19:22
zef: b)18
c)√(113−112)(113+112)+√(89−80)(89+80)=16+3*13=55
d)√1112*62+1112*82=√1112(62+82)=1110
1 wrz 19:49
zef: y=2
6)
1.5=2
9
z=2
7
u=2
u,z,y,t,x
1 wrz 19:51
zef: x(
√3−
√2)=
√48−
√32
x=(
√48−
√32)(
√3+
√2)
x=(
√48−
√32)(
√3+
√2)
x=(4
√3−4
√2)(
√3+
√2)
x=4(
√3−
√2)(
√3+
√2)
x=4
1 wrz 19:54
zef: 4 zrobię innym razem
1 wrz 19:55
Mila:
1 wrz 20:20
zef: (2
√3 − x)(
√3+1)=7+
√3
6+2
√3−x
√3−x=7+
√3
−x(
√3+1)=1−
√3
−x=
1−√3)22
x=
−(1−√3)22
B
√2x
2+2
√3x+
√2=0
Δ=12−8
C
x=1 lub −1, mianownik rozny od zera
D mianownik rozny od zera
x=−1
1 wrz 23:21
Mila:
a)
(2
√3−x)*(
√3+1)=7+
√3 /*(
√3−1)
(2
√3−x)*(3−1)=7
√3−7+3−
√3
(2
√3−x)*2=6
√3−4 /:2
2
√3−x=3
√3−2
2−
√3=x
x=2−
√3
=====
b)
√2x
2+2
√3x+
√2=0 /*
√2
2x
2+2
√6x+2=0 /:2
x
2+
√6*x+1=0
Δ=6−4=2
| −√6−√2 | | −√6+√2 | |
x= |
| lub x= |
| |
| 2 | | 2 | |
1 wrz 23:43
Mila: c)
x≠0
(3−
√2)
2*(3+
√2)
2*x
2=1⇔
[(3−
√2)*(3+
√2)]
2*x
2=1
(9−2)
2*x
2=1
7
2*x
2=1
d) x=1
1 wrz 23:49
Mariusz:
Jeśli chodzi o całkowanie funkcji wymiernych to
nie przećwiczyliśmy jeszcze przypadku gdy mianownik zawiera pierwiastki wielokrotne
(mogą być zespolone)
np
| x5−x4−26x2−24x−25 | |
∫ |
| dx |
| (x2+4x+5)2(x2+4)2 | |
| 5−3x+6x2+5x3−x4 | |
∫ |
| dx |
| x5−x4−2x3+2x2+x−1 | |
W tych całkach przyda się wydzielenie części wymiernej które podałem w schemaciku
| 1 | |
albo wzór redukcyjny na całkę ∫ |
| dx który chciałem abyś wyprowadził |
| (1+x2)n | |
Wzór redukcyjny przydaje się gdybyś chciał użyć standardowego rozkładu
na sumę ułamków prostych
Straciłeś wolny czas w wakacje który mógłbyś poświęcić na całkowanie
więc teraz powinieneś skupić się na zadaniach maturalnych lecz mimo to
widziałem że nadal liczysz całki
23 wrz 23:02
Mariusz:
Ze zbiorów zadań mam tylko Dróbkę Szymańskiego jednak nie widzę w nim jakichś ciekawych zadań
23 wrz 23:04
zef: Tak, czasami jeszcze policzę jakieś całki żeby chociaż podstaw nie zapomnieć.
Przeliczę te całki jak znajdę więcej czasu, uwzględniać te pierwiastki zespolone w liczeniu ?
Bo jeśli tak to nie wiem czy sobie poradze
24 wrz 10:55
Mariusz:
Masz do wyboru albo schemacik z wydzieleniem części wymiernej całki
| L(x) | | L1(x) | | L2(x) | |
∫ |
| dx= |
| +∫ |
| dx |
| M(x) | | M1(x) | | M2(x) | |
M
1(x)=GCD(M(x),M'(x))
M(x)=M
1(x)M
2(x)
deg L
1(x) < deg M
1(x)
deg L
2(x) < deg M
2(x)
Liczniki L
1(x) oraz L
2(x) znajdujesz metodą współczynników nieoznaczonych
albo standardowy rozkład na sumę ułamków prostych
Jeśli chcesz użyć standardowego rozkładu na sumę ułamków prostych
| 1 | |
to przyda ci się wzór redukcyjny na całkę ∫ |
| dx |
| (1+x2)n | |
24 wrz 16:45
29 wrz 10:51
zef: Odświeżam żeby nie przepadło.
| x7+2 | | x7+2 | |
∫ |
| dx=∫ |
| dx |
| (x2+x+1)2 | | x4+3x3+3x2+2x+1 | |
| 4x3−6x2−5x | |
(x7+2):(x4+3x3+3x2+2x+1)=x3−2x2+x+2+ |
| |
| (x4+3x3+3x2+2x+1) | |
| x7+2 | | 4x3−6x2−5x | |
∫ |
| dx=∫x3−2x2+x+2dx + ∫ |
| |
| x4+3x3+3x2+2x+1 | | (x4+3x3+3x2+2x+1) | |
| x4 | | 2x3 | | x2 | | 4x3−6x2−5x | |
∫x3−2x2+x+2dx= |
| − |
| + |
| +2x ∫ |
| |
| 4 | | 3 | | 2 | | (x4+3x3+3x2+2x+1) | |
| 4x3−6x2−5x | |
∫ |
| =? |
| (x4+3x3+3x2+2x+1) | |
x(4x2−6x−5) | |
| Co w tym przypadku robić dalej ? Rozkład na ułamki proste |
(x4+3x3+3x2+2x+1) | |
słabo by wyglądał przez te nieciekawe pierwiastki
19 paź 22:03
Adamm: 4x3−6x2−5x | | Ax+B | | Cx+D | |
| = |
| + |
| |
(x2+x+1)2 | | x2+x+1 | | (x2+x+1)2 | |
19 paź 22:07
zef: odwołania do poprzednich tematów: (żeby nie zgubić)
https://matematykaszkolna.pl/forum/328959.html
https://matematykaszkolna.pl/forum/323858.html
4x3−6x2−5x | | Ax+B | | Cx+D | |
| = |
| + |
| |
(x2+x+1)2 | | x2+x+1 | | (x2+x+1)2 | |
4x
3−6x
2−5x=(Ax+B)(x
2+x+1)+Cx+D
4x
3−6x
2−5x=Ax
3+Ax
2+Ax+Bx
2+Bx+B+Cx+D
4x
3−6x
2−5x=x
3(A)+x
2(A+B)+x(A+B+C)+D+B
A=4
A+B=−6→B=−10
4−10+C=−5
C=1
D=10
| 4x−10 | | −5x+10 | |
∫ |
| dx+∫ |
| dx |
| x2+x+1 | | (x2+x+1)2 | |
| 4x−10 | | 2x−5 | |
∫ |
| dx=2∫ |
| dx |
| x2+x+1 | | x2+x+1 | |
| 1 | |
I tutaj nie wiem jakie dać podstawienie myślałem nad tym że (x+ |
| )=√3/4t ale trudno by |
| 2 | |
się dalej liczyło
19 paź 22:39
Adamm: | f'(x) | |
do pierwszego, rozdziel na |
| oraz na stałą/wielomian, stałą/wielomian policz |
| f(x) | |
podstawieniem pod
całkę z arcusa tangesa
19 paź 22:42
Adamm: | f'(x) | |
drugą całkę rozbij na |
| oraz na stałą/wielomian, stałą przez wielomian |
| (f(x))2 | |
policz ze wzoru rekurencyjnego, lub po prostu przez części
19 paź 22:53
zef: | 2x+1 | | 6 | |
2∫ |
| dx−∫ |
| dx= |
| x2+x+1 | | x2+x+1 | |
| 1 | |
2ln(x2+x+1)−6∫ |
| dx= |
| x2+x+1 | |
| | |
2ln(x2+x+1)−8arctan( |
| )+C |
| 3/4 | |
=====================================
podsumowując wynik:
x4 | | 2x3 | | x2 | | | |
| − |
| + |
| +2x+2ln(x2+x+1)−8arctan( |
| )+ |
4 | | 3 | | 2 | | 3/4 | |
| −5x+10 | |
i właśnie została mi ta całka do obliczenia: ∫ |
| dx |
| (x2+x+1)2 | |
19 paź 22:57
zef: ∫U{−5x+10}{(x
2+x+1)
2dx=
| 5 | | 9 | |
− |
| [ln(x2+x+1)2]+∫ |
| dx |
| 2 | | (x2+x+1)2 | |
| 5 | | 1 | |
− |
| [ln(x2+x+1)2]+9∫ |
| dx |
| 2 | | ((x+1/2)+(3/4)2)2 | |
| 5 | | x+1 | |
− |
| [ln(x2+x+1)2]+9arctan( |
| )2 |
| 2 | | 3/4 | |
Czyli odp to :
x4 | | 2x3 | | x2 | |
| − |
| + |
| +2x+2ln(x2+x+1) |
4 | | 3 | | 2 | |
| x+1/2 | | 5 | | x+1 | |
−8arctan( |
| − |
| [ln(x2+x+1)2]+9arctan( |
| )2 |
| 3/4 | | 2 | | 3/4 | |
Może ktoś wskazać błędy i sprawdzić?
19 paź 23:06
Mariusz:
| dx | |
Spróbuj jednak wyprowadzić ten wzór redukcyjny na ∫ |
| |
| (1+x2)n | |
Zapisz licznik w postaci 1=(1+x
2)−x
2
Rozbij na sumę całek
W pierwszej skróć licznik z mianownikiem
Drugą policz przez części przyjmując
u=x
Ten wzór redukcyjny przyda ci się jeśli nie chcesz używać schematu który podałem
24 wrz 16:45
20 paź 07:43
Mariusz:
| x | |
Jeśli od razu nie widzisz pierwotnej − |
| |
| (1+x2)n | |
to sobie pomocniczo podstaw za trójmian kwadratowy w mianowniku
20 paź 07:45
Mariusz:
| −5x+10 | | 5 | 2x−4 | |
∫ |
| dx=− |
|
| dx |
| (x2+x+1)2 | | 2 | (x2+x+1)2 | |
| 5 | | 2x+1 | | 25 | | dx | |
=− |
| ∫ |
| dx+ |
| ∫ |
| |
| 2 | | (x2+x+1) | | 2 | | (x2+x+1)2 | |
Aby policzyć pierwszą całkę podstawiasz za trójmian kwadratowy w mianowniku
Aby policzyć drugą całkę sprowadzasz trójmian do postaci kanonicznej
| 1 | | √3 | |
podstawiasz pomocniczo (x+ |
| )= |
| t |
| 2 | | 2 | |
a następnie korzystasz ze wzoru redukcyjnego którego zaproponowałem abyś wyprowadził
Inny sposób to wydzielenie części wymiernej
Niech mianownik zawiera pierwiastki wielokrotne
| R(x) | | R1(x) | | R2(x) | |
∫ |
| dx= |
| +∫ |
| dx |
| M(x) | | M1(x) | | M2(x) | |
Wielomian M
2(x) ma takie same pierwiastki co M(x) tyle że pojedyncze
Krotność pierwiastków wielomianu M
1(x) jest o jeden mniejsza niż wielomianu M(x)
Liczniki R
1(x) oraz R
2(x) znajdujesz metodą współczynników nieoznaczonych
(za współczynniki wielomianów R
1(x) oraz R
2(x) przyjmujesz współczynniki literowe
i różniczkujesz powyższą równość aby je obliczyć)
Gdybyś znał podstawy algebry to wielomiany w mianownikach tzn M
1(x) oraz M
2(x)
można by znaleźć bez rozkładania wielomianu M(x)
W twoim przykładzie
| −5x+10 | | a1x+a0 | | b1x+b0 | |
∫ |
| dx= |
| +∫ |
| dx |
| (x2+x+1)2 | | (x2+x+1)2−1 | | x2+x+1 | |
| −5x+10 | | a1x+a0 | | b1x+b0 | |
∫ |
| dx= |
| +∫ |
| dx |
| (x2+x+1)2 | | x2+x+1 | | x2+x+1 | |
Różniczkujesz obustronnie powyższą równość aby obliczyć współczynniki
−5x+10 | | a1(x2+x+1)−(a1x+a0)(2x+1) | |
| = |
| |
(x2+x+1)2 | | (x2+x+1)2 | |
−5x+10 | | a1x2+a1x+a1−2a1x2−a1x−2a0x−a0 | |
| = |
| |
(x2+x+1)2 | | (x2+x+1)2 | |
| (b1x+b0)(x2+x+1) | |
+ |
| |
| (x2+x+1)2 | |
−5x+10=b
1x
3+b
1x
2+b
1x+b
0x
2+b
0x+b
0−a
1x
2−2a
0x+a
1−a
0
−5x+10=b
1x
3+(b
1+b
0−a
1)x
2+(b
1+b
0−2a
0)x+b
0+a
1−a
0
b
1=0
b
1+b
0−a
1=0
b
1+b
0−2a
0=−5
b
0+a
1−a
0=10
b
1=0
b
0=a
1
a
1−2a
0=−5
2a
1−a
0=10
b
1=0
b
0=a
1
a
1=−5+2a
0
3a
0=20
b
1=0
b
0=a
1
3a
1=25
3a
0=20
| −5x+10 | | 1 | 25x+20 | | 1 | | 25 | |
∫ |
| dx= |
|
| + |
| ∫ |
| dx |
| (x2+x+1)2 | | 3 | x2+x+1 | | 3 | | x2+x+1 | |
20 paź 08:44
Mariusz:
| 5−3x+6x2+5x3−x4 | |
∫ |
| dx |
| x5−x4−2x3+2x2+x−1 | |
Stosujemy schemacik
| R(x) | | R1(x) | | R2(x) | |
∫ |
| dx= |
| +∫ |
| dx |
| M(x) | | M1(x) | | M2(x) | |
Czynniki występujące w rozkładzie wielomianu M(x) występują także
w rozkładzie pochodnej wielomianu M(x) tyle że z krotnością mniejszą o jeden
(Oprócz tego w rozkładzie pochodnej wielomianu mogą występować inne czynniki
, pochodna wielomianu ma stopień o jeden mniejszy niż różniczkowany wielomian,
więc aby policzyć mianownik części wymiernej bierzesz
NWD mianownika funkcji podcałkowej M(x) oraz jej pochodnej )
Aby policzyć NWD wielomianów wcale nie musisz ich rozkładać
(oczywiście jeśli masz dany rozkład na czynniki to możesz z niego skorzystać)
Bierzesz reszty z kolejnych dzieleń
| 5−3x+6x2+5x3−x4 | |
∫ |
| dx |
| x5−x4−2x3+2x2+x−1 | |
M(x)=x
5−x
4−2x
3+2x
2+x−1
M'(x)=5x
4−4x
3−6x
2+4x+1
x
5−x
4−2x
3+2x
2+x−1:5x
4−4x
3−6x
2+4x+1
| 4 | | 6 | | 4 | | 1 | |
−x5+ |
| x4+ |
| x3− |
| x2− |
| x |
| 5 | | 5 | | 5 | | 5 | |
| 1 | | 4 | | 6 | | 4 | |
− |
| x4− |
| x3+ |
| x2+ |
| x−1 |
| 5 | | 5 | | 5 | | 5 | |
| 1 | | 4 | | 6 | | 4 | | 1 | |
|
| x4− |
| x3− |
| x2+ |
| x+ |
| |
| 5 | | 25 | | 25 | | 25 | | 25 | |
| 24 | | 24 | | 24 | | 24 | |
− |
| x3+ |
| x2+ |
| x− |
| |
| 25 | | 25 | | 25 | | 25 | |
W wyniku dzielenia otrzymujesz
| 24 | | 24 | | 24 | | 24 | |
reszta − |
| x3+ |
| x2+ |
| x− |
| |
| 25 | | 25 | | 25 | | 25 | |
Iloraz ignorujesz a do dalszych obliczeń bierzesz resztę (stałą możesz wyciągnąć)
Kolejne dzielenie
5x+1
5x
4−4x
3−6x
2+4x+1:x
3−x
2−x+1
−5x
4+5x
3+5x
2−5x
x
3−x
2−x+1
−x
3+x
2+x−1
0
W wyniku dzielenia otrzymujesz
iloraz 5x+1
reszta 0
więc x
3−x
2−x+1
jest największym wspólnym dzielnikiem wielomianów
x
5−x
4−2x
3+2x
2+x−1 oraz 5x
4−4x
3−6x
2+4x+1
a zatem jest także mianownikiem części wymiernej całki
Aby znaleźć mianownik funkcji która zostanie pod całką
dzielisz wielomian x
5−x
4−2x
3+2x
2+x−1
przez wielomian x
3−x
2−x+1
x
2−1
x
5−x
4−2x
3+2x
2+x−1:x
3−x
2−x+1
−x
5+x
4+x
3−x
2
−x
3+x
2+x−1
x
3−x
2−x+1
0
W wyniku dzielenia otrzymujesz
iloraz x
2−1
reszta 0
Tym razem interesuje cię iloraz więc
mianownik części wymiernej to x
3−x
2−x+1
mianownik funkcji wymiernej która zostaje pod całką to x
2−1
Za współczynniki wielomianów w liczniku bierzesz współczynniki literowe pamiętając że
stopnie tych wielomianów są mniejsze od stopni wielomianów w mianowniku
W tym przykładzie będziesz miał
| 5−3x+6x2+5x3−x4 | |
∫ |
| dx= |
| x5−x4−2x3+2x2+x−1 | |
a2x2+a1x+a0 | | b1x+b0 | |
| +∫ |
| dx |
x3−x2−x+1 | | x2−1 | |
Współczynniki liczników obliczasz różniczkując powyższą równość
Będziesz musiał także sprowadzić ułamki do wspólnego mianownika,
porównać wielomiany w licznikach i rozwiązać układ równań
20 paź 13:37
Mariusz:
Jeśli chodzi o całkę
to po podzieleniu licznika przez mianownik została ci
całka z wielomianu oraz całka
i tej funkcji podcałkowej nie musisz rozkładać na sumę ułamków prostych
chyba że chcesz skorzystać z wzoru redukcyjnego
Zamiast wzoru redukcyjnego możesz wydzielić część wymierną całki
We wpisie z 30 sie 22:14
przedstawiłem schemacik całkowania funkcji wymiernych z wydzieleniem części wymiernej całki
oraz podstawienia prowadzące do całek z funkcji wymiernych
We wpisie z 29 wrz 10:51
przedstawiłem schemacik całkowania funkcji wymiernych z użyciem wzoru redukcyjnego
i rozpisałem podstawienia sprowadzające całki postaci ∫R(x,
√ax2+bx+c)dx
do całek z funkcji wymiernych
Zdaje mi się że ich nie przejrzałeś
21 paź 09:27