matematykaszkolna.pl
Obliczanie całki przez podstawienie Aś: Hej, utknęłam na pewnym etapie rozwiązywania całki. Byłabym bardzo wdzięczna za pomoc w dalszym rozumowaniu:
 
nawias
x=3sint
nawias
nawias
dx=3cost dt
nawias
 
9−x2 dx =
= ∫ 3cost 9(1 − sin2t) dt = ∫ 9cost 1 − sin2t
  
dt = 9 ∫ cost cos2t dt = 9 ∫ (1 − sin2t) dt = 9t − 9 ∫ sin2t dt I tu mam dylemat, bo jeżeli przyjmę, że sin2t = 1 − cos2t2, wówczas po wyliczeniu takiej całki otrzymam 12t − sin2t4, a w takiej sytuacji niezbyt wesoło zapowiada się podstawienie z powrotem wartości x... Jakieś pomysły? Byłabym bardzo wdzięczna!
27 lut 11:56
jo: W drugiej linijce, na początku coś nie tak... powinno być 9∫ cos2t dt
27 lut 13:05
jo: A nie, ok, zamieniłaś na 1 − sin2t więc dobbrze...
27 lut 13:06
jo: Może łatwiej będzie cos2 t rozpisać, korzystając ze wzoru na funkcję podwojonego kąta np. coś z tym pokombinować (powinno łatwiej sie liczyć) cos2x =1 − 2sin2x
27 lut 13:15
jo: Kurcze, spieszę się i co chwilę coś źle piszę... skorzystac z tego wzoru dla Twojego sin2t
27 lut 13:15
Aś: Tak, właśnie tego wzoru chciałam użyć, ale − jak w pierwszym poście napisałam − wówczas wynik trudno jest zamienić z powrotem na wartości z "x". Chyba, że nie jest to takie trudne, tylko ja tego nie widzę. ^^'
27 lut 13:25
AS: A może tak. Założenia: a ≠ 0 , |x| < |a|
 a2 − x2 
J1 = ∫a2 − x2dx = ∫

dx =
 a2 − x2 
 dx x2 
a2

− ∫

dx =
 a2 − x2 a2 − x2 
 x x2 x 
a2*arcsin(

) − ∫

dx = a2*arcsin(

) − J2 [A]
 |a| a2 − x2 |a| 
Całkę pierwotną liczę przez części J1 = ∫a2 − x2dx u = a2 − x2 dv = dx
 −2*x*dx 
du =

v = x
 2*a2 − x2 
 x2 
J1 = u*v − ∫vdu = x*a2 − x2 + ∫

dx
 a2 − x2 
J1 = x*a2 − x2 + J2 [B] Dodając stronami [A] i [B] otrzymamy
 x 
2*J1 = a2*arcsin(

) − J2 + x*a2 − x2 + J2
 |a| 
 x 
2*J1 = a2*arcsin(

) + x*a2 − x2
 |a| 
Ostatecznie
 1 x 1 
J1 = a2 − x2 =

a2*arcsin(

) +

x*a2 − x2 + C
 2 |a| 2 
27 lut 13:49
Aś: Dziękuję, na ten sposób pewnie nigdy bym nie wpadła! Jak tak teraz patrzę na Twoje rozwiązanie, to widzę już, jak zamienić "t" z mojego wyniku z powrotem na "x". Jeszcze raz dziękuję bardzo!
27 lut 14:06