Βρείτε την περιοχή που οριοθετείται από γραμμές στο διαδίκτυο. Ηλεκτρονική αριθμομηχανή. Υπολογίστε ένα καθορισμένο ολοκλήρωμα (εμβαδόν καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς)

Στην πραγματικότητα, για να βρείτε την περιοχή ενός σχήματος, δεν χρειάζεστε τόση γνώση του αόριστου και ορισμένου ολοκληρώματος. Η εργασία "υπολογισμός της περιοχής χρησιμοποιώντας ένα καθορισμένο ολοκλήρωμα" περιλαμβάνει πάντα την κατασκευή ενός σχεδίου, τόσα άλλα επίκαιρο θέμαθα είναι οι γνώσεις και οι δεξιότητές σας στο σχέδιο. Από αυτή την άποψη, είναι χρήσιμο να ανανεώσετε τα γραφικά του κύριου στοιχειώδεις λειτουργίες, και, τουλάχιστον, να είναι σε θέση να οικοδομήσει μια ευθεία γραμμή και μια υπερβολή.

Ένα καμπυλόγραμμο τραπέζιο είναι ένα επίπεδο σχήμα που οριοθετείται από έναν άξονα, ευθείες γραμμές και ένα γράφημα μιας συνεχούς συνάρτησης σε ένα τμήμα που δεν αλλάζει πρόσημο σε αυτό το διάστημα. Αφήστε αυτό το σχήμα να βρίσκεται όχι λιγότεροτετμημένη:

Επειτα τετράγωνο καμπυλόγραμμο τραπεζοειδέςισούται αριθμητικά με το οριστικό ολοκλήρωμα. Οποιοδήποτε οριστικό ολοκλήρωμα (που υπάρχει) έχει πολύ καλή γεωμετρική σημασία.

Όσον αφορά τη γεωμετρία, το οριστικό ολοκλήρωμα είναι η ΠΕΡΙΟΧΗ.

Αυτό είναι,το οριστικό ολοκλήρωμα (αν υπάρχει) αντιστοιχεί γεωμετρικά στο εμβαδόν κάποιου σχήματος. Για παράδειγμα, θεωρήστε το οριστικό ολοκλήρωμα . Το ολοκλήρωμα ορίζει μια καμπύλη στο επίπεδο που βρίσκεται πάνω από τον άξονα (όσοι επιθυμούν μπορούν να ολοκληρώσουν το σχέδιο) και το ίδιο το καθορισμένο ολοκλήρωμα είναι αριθμητικά ίσο με εμβαδόναντίστοιχο καμπυλόγραμμο τραπεζοειδές.

Παράδειγμα 1

Αυτή είναι μια τυπική δήλωση εργασίας. Η πρώτη και πιο σημαντική στιγμή της απόφασης είναι η κατασκευή ενός σχεδίου. Επιπλέον, το σχέδιο πρέπει να κατασκευαστεί ΣΩΣΤΑ.

Σε αυτό το πρόβλημα, η λύση μπορεί να μοιάζει με αυτό.
Ας κάνουμε ένα σχέδιο (σημειώστε ότι η εξίσωση ορίζει τον άξονα):

Στο τμήμα, βρίσκεται το γράφημα της συνάρτησης πάνω από τον άξονα, Να γιατί:

Απάντηση:

Αφού ολοκληρωθεί η εργασία, είναι πάντα χρήσιμο να κοιτάτε το σχέδιο και να καταλάβετε εάν η απάντηση είναι πραγματική. Σε αυτήν την περίπτωση, "με το μάτι" μετράμε τον αριθμό των κελιών στο σχέδιο - καλά, θα πληκτρολογηθούν περίπου 9, φαίνεται να είναι αλήθεια. Είναι ξεκάθαρο ότι αν είχαμε, ας πούμε, την απάντηση: 20 τετραγωνικές μονάδες, τότε, προφανώς, κάπου έγινε ένα λάθος - 20 κελιά σαφώς δεν χωρούν στην εν λόγω φιγούρα, το πολύ μια ντουζίνα. Εάν η απάντηση ήταν αρνητική, τότε η εργασία λύθηκε επίσης εσφαλμένα.

Παράδειγμα 3

Υπολογίστε το εμβαδόν του σχήματος που οριοθετείται από γραμμές και άξονες συντεταγμένων.

Λύση: Ας κάνουμε ένα σχέδιο:

Αν βρίσκεται το καμπυλόγραμμο τραπέζιο κάτω από τον άξονα(ή τουλάχιστον όχι υψηλότεραδεδομένου άξονα), τότε η περιοχή του μπορεί να βρεθεί με τον τύπο:

Σε αυτήν την περίπτωση:

Προσοχή! Μην συγχέετε τους δύο τύπους εργασιών:

1) Εάν σας ζητηθεί να λύσετε μόνο ένα ορισμένο ολοκλήρωμα χωρίς κανένα γεωμετρική αίσθηση, τότε μπορεί να είναι αρνητικό.

2) Αν σας ζητηθεί να βρείτε το εμβαδόν ενός σχήματος χρησιμοποιώντας ένα καθορισμένο ολοκλήρωμα, τότε το εμβαδόν είναι πάντα θετικό! Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το μείον εμφανίζεται στον τύπο που μόλις εξετάστηκε.

Στην πράξη, τις περισσότερες φορές το σχήμα βρίσκεται τόσο στο άνω όσο και στο κάτω ημιεπίπεδο, και ως εκ τούτου, από τα απλούστερα σχολικά προβλήματα, προχωράμε σε πιο ουσιαστικά παραδείγματα.

Παράδειγμα 4

Βρείτε το εμβαδόν μιας επίπεδης φιγούρας που οριοθετείται από γραμμές, .

Λύση: Πρώτα πρέπει να ολοκληρώσετε το σχέδιο. Γενικά, όταν κατασκευάζουμε ένα σχέδιο σε προβλήματα περιοχής, μας ενδιαφέρουν περισσότερο τα σημεία τομής των γραμμών. Ας βρούμε τα σημεία τομής της παραβολής και της ευθείας. Αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Ο πρώτος τρόπος είναι αναλυτικός. Λύνουμε την εξίσωση:

Ως εκ τούτου, το κατώτερο όριο ολοκλήρωσης, το ανώτερο όριο ολοκλήρωσης.

Είναι καλύτερο να μην χρησιμοποιήσετε αυτήν τη μέθοδο εάν είναι δυνατόν..

Είναι πολύ πιο επικερδές και πιο γρήγορο να χτίζετε τις γραμμές σημείο προς σημείο, ενώ τα όρια της ολοκλήρωσης ανακαλύπτονται σαν «από μόνα τους». Παρ 'όλα αυτά, αναλυτική μέθοδοςΩστόσο, μερικές φορές είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί η εύρεση των ορίων εάν, για παράδειγμα, το γράφημα είναι αρκετά μεγάλο ή η κατασκευή με σπείρωμα δεν αποκάλυψε τα όρια ολοκλήρωσης (μπορεί να είναι κλασματικά ή παράλογα). Και θα εξετάσουμε επίσης ένα τέτοιο παράδειγμα.

Επιστρέφουμε στο καθήκον μας: είναι πιο λογικό να κατασκευάσουμε πρώτα μια ευθεία γραμμή και μόνο μετά μια παραβολή. Ας κάνουμε ένα σχέδιο:

Και τώρα η φόρμουλα εργασίας: Εάν υπάρχει κάποια συνεχής λειτουργία στο διάστημα μεγαλύτερο ή ίσοκάποια συνεχής συνάρτηση, τότε η περιοχή του σχήματος που οριοθετείται από τα γραφήματα αυτών των συναρτήσεων και τις ευθείες γραμμές, μπορεί να βρεθεί με τον τύπο:

Εδώ δεν χρειάζεται πλέον να σκεφτόμαστε πού βρίσκεται η φιγούρα - πάνω από τον άξονα ή κάτω από τον άξονα, και, χοντρικά, σημασία έχει ποιο γράφημα είναι ΠΑΝΩ(σε σχέση με άλλο γράφημα), και ποιο είναι ΠΑΡΑΚΑΤΩ.

Στο υπό εξέταση παράδειγμα, είναι προφανές ότι στο τμήμα η παραβολή βρίσκεται πάνω από την ευθεία γραμμή, και επομένως είναι απαραίτητο να αφαιρεθεί από

Η ολοκλήρωση της λύσης μπορεί να μοιάζει με αυτό:

Το επιθυμητό σχήμα περιορίζεται από μια παραβολή από πάνω και μια ευθεία γραμμή από κάτω.
Στο τμήμα , σύμφωνα με τον αντίστοιχο τύπο:

Απάντηση:

Παράδειγμα 4

Υπολογίστε το εμβαδόν του σχήματος που οριοθετείται από τις γραμμές , , , .

Λύση: Ας κάνουμε πρώτα ένα σχέδιο:

Η φιγούρα της οποίας η περιοχή πρέπει να βρούμε είναι σκιασμένη με μπλε.(δείτε προσεκτικά την κατάσταση - πώς είναι περιορισμένη η φιγούρα!). Αλλά στην πράξη, λόγω απροσεξίας, εμφανίζεται συχνά ένα "πρόβλημα", ότι πρέπει να βρείτε την περιοχή της φιγούρας που είναι σκιασμένη σε πράσινο!

Αυτό το παράδειγμα είναι επίσης χρήσιμο στο ότι σε αυτό η περιοχή του σχήματος υπολογίζεται χρησιμοποιώντας δύο καθορισμένα ολοκληρώματα.

Πραγματικά:

1) Στο τμήμα πάνω από τον άξονα υπάρχει ένα ευθύγραμμο γράφημα.

2) Στο τμήμα πάνω από τον άξονα υπάρχει ένα γράφημα υπερβολής.

Είναι προφανές ότι οι περιοχές μπορούν (και πρέπει) να προστεθούν, επομένως:

Εργασία 1(για τον υπολογισμό του εμβαδού ενός καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς).

Στα καρτεσιανά ορθογώνιο σύστημασυντεταγμένες xOy, δίνεται ένα σχήμα (βλ. σχήμα), που οριοθετείται από τον άξονα x, ευθείες x = a, x \u003d b (καμπυλόγραμμο τραπέζιο. Απαιτείται να υπολογιστεί το εμβαδόν του καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς .
Λύση.Η Γεωμετρία μας δίνει συνταγές για τον υπολογισμό των εμβαδών των πολυγώνων και ορισμένων τμημάτων ενός κύκλου (τομέας, τμήμα). Χρησιμοποιώντας γεωμετρικές εκτιμήσεις, θα μπορέσουμε να βρούμε μόνο μια κατά προσέγγιση τιμή της απαιτούμενης περιοχής, υποστηρίζοντας ως εξής.

Ας χωρίσουμε το τμήμα [a; β] (βάση καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς) σε n ίσα μέρη. αυτή η κατάτμηση είναι εφικτή με τη βοήθεια των σημείων x 1 , x 2 , ... x k , ... x n-1 . Ας τραβήξουμε γραμμές μέσα από αυτά τα σημεία παράλληλες στον άξονα y. Τότε το δεδομένο καμπυλόγραμμο τραπέζιο θα χωριστεί σε n μέρη, σε n στενές στήλες. Το εμβαδόν ολόκληρου του τραπεζοειδούς είναι ίσο με το άθροισμα των περιοχών των στηλών.

Θεωρήστε χωριστά την k-η στήλη, δηλ. καμπυλόγραμμο τραπεζοειδές, η βάση του οποίου είναι ένα τμήμα. Ας το αντικαταστήσουμε με ένα ορθογώνιο με την ίδια βάση και ύψος ίσο με f(x k) (βλ. σχήμα). Η περιοχή του ορθογωνίου είναι $f(x_k) \cdot \Delta x_k $, όπου $\Delta x_k $ είναι το μήκος του τμήματος. είναι φυσικό να θεωρηθεί το μεταγλωττισμένο προϊόν ως κατά προσέγγιση τιμή του εμβαδού της kth στήλης.

Αν τώρα κάνουμε το ίδιο με όλες τις άλλες στήλες, τότε καταλήγουμε στο εξής αποτέλεσμα: το εμβαδόν S ενός δεδομένου καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς είναι περίπου ίσο με το εμβαδόν S n ενός κλιμακωτού σχήματος που αποτελείται από n ορθογώνια (βλ. σχήμα):
$S_n = f(x_0)\Delta x_0 + \dots + f(x_k)\Delta x_k + \dots + f(x_(n-1))\Delta x_(n-1) $
Εδώ, για λόγους ομοιομορφίας σημειογραφίας, θεωρούμε ότι a \u003d x 0, b \u003d x n; $\Δέλτα x_0 $ - μήκος τμήματος , $\Δέλτα x_1 $ - μήκος τμήματος κ.λπ. ενώ, όπως συμφωνήσαμε παραπάνω, $\Delta x_0 = \dots = \Delta x_(n-1) $

Άρα, $S \περίπου S_n $, και αυτή η κατά προσέγγιση ισότητα είναι όσο πιο ακριβής, τόσο μεγαλύτερο είναι το n.
Εξ ορισμού, θεωρείται ότι η επιθυμητή περιοχή του καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς είναι ίση με το όριο της ακολουθίας (S n):
$$ S = \lim_(n \έως \infty) S_n $$

Εργασία 2(σχετικά με τη μετακίνηση ενός σημείου)
Κινείται σε ευθεία γραμμή υλικό σημείο. Η εξάρτηση της ταχύτητας από το χρόνο εκφράζεται με τον τύπο v = v(t). Να βρείτε τη μετατόπιση ενός σημείου στο χρονικό διάστημα [a; σι].
Λύση.Αν η κίνηση ήταν ομοιόμορφη, τότε το πρόβλημα θα λυνόταν πολύ απλά: s = vt, δηλ. s = v(b-a). Για ανομοιόμορφη κίνηση, πρέπει κανείς να χρησιμοποιήσει τις ίδιες ιδέες στις οποίες βασίστηκε η λύση του προηγούμενου προβλήματος.
1) Διαιρέστε το χρονικό διάστημα [a; β] σε n ίσα μέρη.
2) Θεωρήστε ένα χρονικό διάστημα και υποθέστε ότι σε αυτό το χρονικό διάστημα η ταχύτητα ήταν σταθερή, όπως τη χρονική στιγμή t k . Άρα, υποθέτουμε ότι v = v(t k).
3) Βρείτε την κατά προσέγγιση τιμή της μετατόπισης σημείου στο χρονικό διάστημα , αυτή η κατά προσέγγιση τιμή θα συμβολίζεται με s k
$s_k = v(t_k) \Δέλτα t_k $
4) Βρείτε την κατά προσέγγιση τιμή της μετατόπισης s:
$s \περίπου S_n $ όπου
$S_n = s_0 + \dots + s_(n-1) = v(t_0)\Delta t_0 + \dots + v(t_(n-1)) \Δέλτα t_(n-1) $
5) Η απαιτούμενη μετατόπιση είναι ίση με το όριο της ακολουθίας (S n):
$$ s = \lim_(n \έως \infty) S_n $$

Ας συνοψίσουμε. Οι λύσεις διαφόρων προβλημάτων περιορίστηκαν στο ίδιο μαθηματικό μοντέλο. Πολλά προβλήματα από διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας οδηγούν στο ίδιο μοντέλο στη διαδικασία επίλυσης. Άρα, αυτό το μαθηματικό μοντέλο θα πρέπει να μελετηθεί ειδικά.

Η έννοια του ορισμένου ολοκληρώματος

Ας δώσουμε μια μαθηματική περιγραφή του μοντέλου που κατασκευάστηκε στα τρία εξεταζόμενα προβλήματα για τη συνάρτηση y = f(x), η οποία είναι συνεχής (αλλά όχι απαραίτητα μη αρνητική, όπως υποτέθηκε στα εξεταζόμενα προβλήματα) στο τμήμα [ ένα; σι]:
1) χωρίστε το τμήμα [a; β] σε n ίσα μέρη.
2) άθροισμα $$ S_n = f(x_0)\Delta x_0 + f(x_1)\Delta x_1 + \dots + f(x_(n-1))\Delta x_(n-1) $$
3) υπολογίστε $$ \lim_(n \έως \infty) S_n $$

Κατά τη διάρκεια της μαθηματικής ανάλυσης, αποδείχθηκε ότι αυτό το όριο υπάρχει στην περίπτωση μιας συνεχούς (ή τμηματικά συνεχούς) συνάρτησης. Ονομάζεται ένα ορισμένο ολοκλήρωμα της συνάρτησης y = f(x) πάνω από το τμήμα [a; σι]και συμβολίζονται ως εξής:
$\int\limits_a^b f(x) dx $
Οι αριθμοί a και b ονομάζονται όρια ολοκλήρωσης (κάτω και άνω, αντίστοιχα).

Ας επιστρέψουμε στις εργασίες που συζητήθηκαν παραπάνω. Ο ορισμός της περιοχής που δίνεται στο πρόβλημα 1 μπορεί τώρα να ξαναγραφτεί ως εξής:
$S = \int\limits_a^b f(x) dx $
εδώ S είναι η περιοχή του καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Αυτό είναι τι γεωμετρική σημασία του οριστικού ολοκληρώματος.

Ο ορισμός της μετατόπισης s ενός σημείου που κινείται σε ευθεία γραμμή με ταχύτητα v = v(t) στο χρονικό διάστημα από t = a έως t = b, που δίνεται στο Πρόβλημα 2, μπορεί να ξαναγραφτεί ως εξής:

Τύπος Newton - Leibniz

Αρχικά, ας απαντήσουμε στο ερώτημα: ποια είναι η σχέση ενός ορισμένου ολοκληρώματος και ενός αντιπαραγώγου;

Η απάντηση βρίσκεται στο πρόβλημα 2. Αφενός, η μετατόπιση s ενός σημείου που κινείται κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής με ταχύτητα v = v(t) σε ένα χρονικό διάστημα από t = a έως t = b και υπολογίζεται με ο τύπος
$S = \int\limits_a^b v(t) dt $

Από την άλλη πλευρά, η συντεταγμένη του κινούμενου σημείου είναι η αντιπαράγωγος για την ταχύτητα - ας τη συμβολίσουμε s(t). επομένως η μετατόπιση s εκφράζεται με τον τύπο s = s(b) - s(a). Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε:
$S = \int\limits_a^b v(t) dt = s(b)-s(a) $
όπου s(t) είναι το αντιπαράγωγο για v(t).

Το παρακάτω θεώρημα αποδείχθηκε κατά τη διάρκεια της μαθηματικής ανάλυσης.
Θεώρημα. Αν η συνάρτηση y = f(x) είναι συνεχής στο τμήμα [a; β], μετά ο τύπος
$S = \int\limits_a^b f(x) dx = F(b)-F(a) $
όπου F(x) είναι το αντιπαράγωγο για f(x).

Αυτός ο τύπος συνήθως ονομάζεται Τύπος Newton-Leibnizπρος τιμήν του Άγγλου φυσικού Ισαάκ Νεύτωνα (1643-1727) και του Γερμανού φιλοσόφου Γκότφριντ Λάιμπνιτς (1646-1716), οι οποίοι το έλαβαν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλον και σχεδόν ταυτόχρονα.

Στην πράξη, αντί να γράφουν F(b) - F(a), χρησιμοποιούν τον συμβολισμό $\left. F(x)\right|_a^b $ (μερικές φορές ονομάζεται διπλή αντικατάσταση) και, κατά συνέπεια, ξαναγράψτε τον τύπο Newton-Leibniz με αυτή τη μορφή:
$S = \int\limits_a^b f(x) dx = \αριστερά. F(x)\right|_a^b $

Υπολογίζοντας ένα ορισμένο ολοκλήρωμα, βρείτε πρώτα το αντιπαράγωγο και μετά πραγματοποιήστε διπλή αντικατάσταση.

Με βάση τον τύπο Newton-Leibniz, μπορεί κανείς να αποκτήσει δύο ιδιότητες ενός ορισμένου ολοκληρώματος.

Ιδιοκτησία 1.Το ολοκλήρωμα του αθροίσματος των συναρτήσεων είναι ίσο με το άθροισμα των ολοκληρωμάτων:
$\int\limits_a^b (f(x) + g(x))dx = \int\limits_a^b f(x)dx + \int\limits_a^b g(x)dx $

Ιδιοκτησία 2.Ο σταθερός παράγοντας μπορεί να αφαιρεθεί από το ολοκλήρωμα:
$\int\limits_a^b kf(x)dx = k \int\limits_a^b f(x)dx $

Υπολογισμός των εμβαδών των επίπεδων σχημάτων με χρήση ορισμένου ολοκληρώματος

Χρησιμοποιώντας το ολοκλήρωμα, μπορείτε να υπολογίσετε την περιοχή όχι μόνο των καμπυλόγραμμων τραπεζοειδών, αλλά και των επίπεδων μορφών περισσότερο από σύνθετου τύπου, όπως αυτό που φαίνεται στο σχήμα. Το σχήμα P οριοθετείται από ευθείες x = a, x = b και γραφήματα συνεχών συναρτήσεων y = f(x), y = g(x), και στο τμήμα [a; b] ισχύει η ανισότητα $g(x) \leq f(x) $. Για να υπολογίσουμε το εμβαδόν S ενός τέτοιου σχήματος, θα προχωρήσουμε ως εξής:
$S = S_(ABCD) = S_(aDCb) - S_(aABb) = \int\limits_a^b f(x) dx - \int\limits_a^b g(x) dx = $
$= \int\limits_a^b (f(x)-g(x))dx $

Άρα, το εμβαδόν S του σχήματος που οριοθετείται από τις ευθείες x = a, x = b και τις γραφικές παραστάσεις των συναρτήσεων y = f(x), y = g(x), συνεχές στο τμήμα και τέτοιο ώστε για κάθε x από το τμήμα [a; β] η ανισότητα $g(x) \leq f(x) $ ικανοποιείται, υπολογίζεται από τον τύπο
$S = \int\limits_a^b (f(x)-g(x))dx $

Πίνακας αόριστων ολοκληρωμάτων (αντιπαράγωγα) ορισμένων συναρτήσεων

$$ \int 0 \cdot dx = C $$ $$ \int 1 \cdot dx = x+C $$ $$ \int x^n dx = \frac(x^(n+1))(n+1 ) +C \;\; (n \neq -1) $$ $$ \int \frac(1)(x) dx = \ln |x| +C $$ $$ \int e^x dx = e^x +C $$ $$ \int a^x dx = \frac(a^x)(\ln a) +C \;\; (a>0, \;\; a \neq 1) $$ $$ \int \cos x dx = \sin x +C $$ $$ \int \sin x dx = -\cos x +C $$ $ $ \int \frac(dx)(\cos^2 x) = \text(tg) x +C $$ $$ \int \frac(dx)(\sin^2 x) = -\text(ctg) x +C $$ $$ \int \frac(dx)(\sqrt(1-x^2)) = \text(arcsin) x +C $$ $$ \int \frac(dx)(1+x^2 ) = \text(arctg) x +C $$ $$ \int \text(ch) x dx = \text(sh) x +C $$ $$ \int \text(sh) x dx = \text(ch )x+C $$

Αριθμός εργασίας 3. Κάντε ένα σχέδιο και υπολογίστε το εμβαδόν του σχήματος που οριοθετείται από γραμμές

Εφαρμογή του ολοκληρώματος στην επίλυση εφαρμοσμένων προβλημάτων

Υπολογισμός επιφάνειας

Το οριστικό ολοκλήρωμα μιας συνεχούς μη αρνητικής συνάρτησης f(x) είναι αριθμητικά ίσο μεη περιοχή ενός καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς που οριοθετείται από την καμπύλη y \u003d f (x), τον άξονα O x και τις ευθείες x \u003d a και x \u003d b. Συνεπώς, ο τύπος εμβαδού γράφεται ως εξής:

Εξετάστε μερικά παραδείγματα υπολογισμού των επιφανειών των επίπεδων σχημάτων.

Αριθμός εργασίας 1. Υπολογίστε την περιοχή που οριοθετείται από τις γραμμές y \u003d x 2 +1, y \u003d 0, x \u003d 0, x \u003d 2.

Λύση.Ας φτιάξουμε ένα σχήμα, το εμβαδόν του οποίου θα πρέπει να υπολογίσουμε.

y \u003d x 2 + 1 είναι μια παραβολή της οποίας οι κλάδοι κατευθύνονται προς τα πάνω και η παραβολή μετατοπίζεται προς τα πάνω κατά μία μονάδα σε σχέση με τον άξονα O y (Εικόνα 1).

Εικόνα 1. Γράφημα της συνάρτησης y = x 2 + 1

Αριθμός εργασίας 2. Υπολογίστε την περιοχή που οριοθετείται από τις γραμμές y \u003d x 2 - 1, y \u003d 0 στην περιοχή από 0 έως 1.

Λύση.Η γραφική παράσταση αυτής της συνάρτησης είναι η παραβολή του κλάδου, η οποία κατευθύνεται προς τα πάνω, και η παραβολή μετατοπίζεται προς τα κάτω κατά μία μονάδα σε σχέση με τον άξονα O y (Εικόνα 2).

Εικόνα 2. Γράφημα της συνάρτησης y \u003d x 2 - 1

Αριθμός εργασίας 3. Κάντε ένα σχέδιο και υπολογίστε το εμβαδόν του σχήματος που οριοθετείται από γραμμές

y = 8 + 2x - x 2 και y = 2x - 4.

Λύση.Η πρώτη από αυτές τις δύο ευθείες είναι μια παραβολή με κλάδους στραμμένους προς τα κάτω, αφού ο συντελεστής x 2 είναι αρνητικός και η δεύτερη γραμμή είναι μια ευθεία γραμμή που διασχίζει και τους δύο άξονες συντεταγμένων.

Για να κατασκευάσουμε μια παραβολή, ας βρούμε τις συντεταγμένες της κορυφής της: y'=2 – 2x; 2 – 2x = 0, x = 1 – τετμημένη κορυφή; y(1) = 8 + 2∙1 – 1 2 = 9 είναι η τεταγμένη του, N(1;9) είναι η κορυφή του.

Τώρα βρίσκουμε τα σημεία τομής της παραβολής και της ευθείας λύνοντας το σύστημα των εξισώσεων:

Εξίσωση των δεξιών πλευρών μιας εξίσωσης της οποίας οι αριστερές πλευρές είναι ίσες.

Παίρνουμε 8 + 2x - x 2 \u003d 2x - 4 ή x 2 - 12 \u003d 0, από όπου .

Άρα, τα σημεία είναι τα σημεία τομής της παραβολής και της ευθείας (Εικόνα 1).

Σχήμα 3 Γραφήματα συναρτήσεων y = 8 + 2x – x 2 και y = 2x – 4

Ας φτιάξουμε μια ευθεία γραμμή y = 2x - 4. Διέρχεται από τα σημεία (0;-4), (2; 0) στους άξονες συντεταγμένων.

Για να φτιάξετε μια παραβολή, μπορείτε επίσης να έχετε τα σημεία τομής της με τον άξονα 0x, δηλαδή τις ρίζες της εξίσωσης 8 + 2x - x 2 = 0 ή x 2 - 2x - 8 = 0. Με το θεώρημα Vieta, είναι εύκολο να βρείτε τις ρίζες του: x 1 = 2, x 2 = 4.

Το σχήμα 3 δείχνει ένα σχήμα (παραβολικό τμήμα M 1 N M 2) που οριοθετείται από αυτές τις γραμμές.

Το δεύτερο μέρος του προβλήματος είναι να βρεθεί η περιοχή αυτού του σχήματος. Το εμβαδόν του μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας ένα ορισμένο ολοκλήρωμα χρησιμοποιώντας τον τύπο .

Εφαρμόζεται σε αυτή η συνθήκη, παίρνουμε το ολοκλήρωμα:

2 Υπολογισμός του όγκου ενός σώματος περιστροφής

Ο όγκος του σώματος που λαμβάνεται από την περιστροφή της καμπύλης y \u003d f (x) γύρω από τον άξονα O x υπολογίζεται από τον τύπο:

Όταν περιστρέφεται γύρω από τον άξονα O y, ο τύπος μοιάζει με:

Εργασία αριθμός 4. Προσδιορίστε τον όγκο του σώματος που λαμβάνεται από την περιστροφή ενός καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς που οριοθετείται από ευθείες γραμμές x \u003d 0 x \u003d 3 και μια καμπύλη y \u003d γύρω από τον άξονα O x.

Λύση.Ας φτιάξουμε ένα σχέδιο (Εικόνα 4).

Εικόνα 4. Γράφημα της συνάρτησης y =

Ο επιθυμητός όγκος είναι ίσος με

Εργασία αριθμός 5. Να υπολογίσετε τον όγκο του σώματος που προκύπτει από την περιστροφή ενός καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς που οριοθετείται από καμπύλη y = x 2 και ευθείες y = 0 και y = 4 γύρω από τον άξονα O y .

Λύση.Εχουμε:

Επιθεώρηση των ερωτήσεων

Πώς να επικολλήσετε μαθηματικούς τύπουςστον ιστότοπο;

Εάν χρειαστεί ποτέ να προσθέσετε έναν ή δύο μαθηματικούς τύπους σε μια ιστοσελίδα, τότε ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι όπως περιγράφεται στο άρθρο: οι μαθηματικοί τύποι εισάγονται εύκολα στον ιστότοπο με τη μορφή εικόνων που δημιουργεί αυτόματα το Wolfram Alpha. Εκτός από την απλότητα, αυτή η καθολική μέθοδος θα βοηθήσει στη βελτίωση της προβολής του ιστότοπου στις μηχανές αναζήτησης. Λειτουργεί εδώ και πολύ καιρό (και νομίζω ότι θα λειτουργεί για πάντα), αλλά είναι ηθικά ξεπερασμένο.

Εάν χρησιμοποιείτε συνεχώς μαθηματικούς τύπους στον ιστότοπό σας, τότε σας συνιστώ να χρησιμοποιήσετε το MathJax, μια ειδική βιβλιοθήκη JavaScript που εμφανίζει μαθηματικούς συμβολισμούς σε προγράμματα περιήγησης ιστού χρησιμοποιώντας σήμανση MathML, LaTeX ή ASCIIMathML.

Υπάρχουν δύο τρόποι για να ξεκινήσετε να χρησιμοποιείτε το MathJax: (1) χρησιμοποιώντας έναν απλό κώδικα, μπορείτε να συνδέσετε γρήγορα ένα σενάριο MathJax στον ιστότοπό σας, το οποίο θα φορτωθεί αυτόματα από έναν απομακρυσμένο διακομιστή την κατάλληλη στιγμή (λίστα διακομιστών). (2) ανεβάστε το σενάριο MathJax από έναν απομακρυσμένο διακομιστή στον διακομιστή σας και συνδέστε το σε όλες τις σελίδες του ιστότοπού σας. Η δεύτερη μέθοδος είναι πιο περίπλοκη και χρονοβόρα και θα σας επιτρέψει να επιταχύνετε τη φόρτωση των σελίδων του ιστότοπού σας και εάν ο γονικός διακομιστής MathJax γίνει προσωρινά μη διαθέσιμος για κάποιο λόγο, αυτό δεν θα επηρεάσει με κανέναν τρόπο τον δικό σας ιστότοπο. Παρά τα πλεονεκτήματα αυτά, επέλεξα την πρώτη μέθοδο, καθώς είναι πιο απλή, πιο γρήγορη και δεν απαιτεί τεχνικές δεξιότητες. Ακολουθήστε το παράδειγμά μου και μέσα σε 5 λεπτά θα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όλες τις δυνατότητες του MathJax στον ιστότοπό σας.

Μπορείτε να συνδέσετε το σενάριο της βιβλιοθήκης MathJax από έναν απομακρυσμένο διακομιστή χρησιμοποιώντας δύο επιλογές κώδικα που λαμβάνονται από τον κύριο ιστότοπο του MathJax ή από τη σελίδα τεκμηρίωσης:

Μία από αυτές τις επιλογές κώδικα πρέπει να αντιγραφεί και να επικολληθεί στον κώδικα της ιστοσελίδας σας, κατά προτίμηση μεταξύ των ετικετών Καιή αμέσως μετά την ετικέτα . Σύμφωνα με την πρώτη επιλογή, το MathJax φορτώνει πιο γρήγορα και επιβραδύνει λιγότερο τη σελίδα. Αλλά η δεύτερη επιλογή παρακολουθεί και φορτώνει αυτόματα τις πιο πρόσφατες εκδόσεις του MathJax. Εάν εισάγετε τον πρώτο κωδικό, τότε θα πρέπει να ενημερώνεται περιοδικά. Εάν επικολλήσετε τον δεύτερο κώδικα, τότε οι σελίδες θα φορτωθούν πιο αργά, αλλά δεν θα χρειάζεται να παρακολουθείτε συνεχώς τις ενημερώσεις του MathJax.

Ο ευκολότερος τρόπος σύνδεσης του MathJax είναι στο Blogger ή στο WordPress: στον πίνακα ελέγχου του ιστότοπου, προσθέστε ένα γραφικό στοιχείο σχεδιασμένο για την εισαγωγή κώδικα JavaScript τρίτου μέρους, αντιγράψτε την πρώτη ή τη δεύτερη έκδοση του παραπάνω κώδικα φόρτωσης και τοποθετήστε το γραφικό στοιχείο πιο κοντά στο η αρχή του προτύπου (παρεμπιπτόντως, αυτό δεν είναι καθόλου απαραίτητο, καθώς το σενάριο MathJax φορτώνεται ασύγχρονα). Αυτό είναι όλο. Τώρα μάθετε τη σύνταξη σήμανσης MathML, LaTeX και ASCIIMathML και είστε έτοιμοι να ενσωματώσετε μαθηματικούς τύπους στις ιστοσελίδες σας.

Οποιοδήποτε φράκταλ βασίζεται ορισμένος κανόνας, το οποίο εφαρμόζεται διαδοχικά απεριόριστες φορές. Κάθε τέτοιος χρόνος ονομάζεται επανάληψη.

Ο επαναληπτικός αλγόριθμος για την κατασκευή του σφουγγαριού Menger είναι αρκετά απλός: ο αρχικός κύβος με την πλευρά 1 χωρίζεται με επίπεδα παράλληλα προς τις όψεις του σε 27 ίσους κύβους. Ένας κεντρικός κύβος και 6 κύβοι δίπλα του κατά μήκος των όψεων αφαιρούνται από αυτό. Βγαίνει ένα σετ που αποτελείται από 20 εναπομείναντες μικρότερους κύβους. Κάνοντας το ίδιο με κάθε έναν από αυτούς τους κύβους, παίρνουμε ένα σετ που αποτελείται από 400 μικρότερους κύβους. Συνεχίζοντας αυτή τη διαδικασία επ' αόριστον, παίρνουμε το σφουγγάρι Menger.

Περνάμε τώρα στην εξέταση των εφαρμογών του ολοκληρωτικού λογισμού. Σε αυτό το μάθημα, θα αναλύσουμε μια τυπική και πιο συνηθισμένη εργασία. υπολογισμός του εμβαδού ενός επίπεδου σχήματος χρησιμοποιώντας ένα καθορισμένο ολοκλήρωμα. Τέλος, όλοι όσοι αναζητούν νόημα στα ανώτερα μαθηματικά - μακάρι να το βρουν. Ποτέ δεν ξέρεις. Θα πρέπει να έρθουμε πιο κοντά στη ζωή περιοχή εξοχικής κατοικίαςστοιχειώδεις συναρτήσεις και να βρείτε το εμβαδόν του χρησιμοποιώντας ορισμένο ολοκλήρωμα.

Για να κατακτήσετε με επιτυχία το υλικό, πρέπει:

1) Κατανοήστε το αόριστο ολοκλήρωμα τουλάχιστον σε ενδιάμεσο επίπεδο. Έτσι, τα ανδρείκελα θα πρέπει πρώτα να διαβάσουν το μάθημα Δεν.

2) Να είναι σε θέση να εφαρμόσει τον τύπο Newton-Leibniz και να υπολογίσει το οριστικό ολοκλήρωμα. Μπορείτε να δημιουργήσετε ζεστές φιλικές σχέσεις με ορισμένα ολοκληρώματα στη σελίδα Ορισμένο ολοκλήρωμα. Παραδείγματα λύσεων. Η εργασία "υπολογισμός της περιοχής χρησιμοποιώντας ένα καθορισμένο ολοκλήρωμα" περιλαμβάνει πάντα την κατασκευή ενός σχεδίου, επομένως, οι γνώσεις και οι δεξιότητές σας στο σχέδιο θα είναι επίσης ένα επείγον ζήτημα. Τουλάχιστον, κάποιος πρέπει να μπορεί να χτίσει μια ευθεία γραμμή, μια παραβολή και μια υπερβολή.

Ας ξεκινήσουμε με ένα καμπυλόγραμμο τραπεζοειδές. Ένα καμπυλόγραμμο τραπέζιο είναι ένα επίπεδο σχήμα που οριοθετείται από τη γραφική παράσταση κάποιας συνάρτησης y = φά(Χ), άξονας ΒΟΔΙκαι γραμμές Χ = ένα; Χ = σι.

Το εμβαδόν ενός καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς είναι αριθμητικά ίσο με ένα ορισμένο ολοκλήρωμα

Οποιοδήποτε οριστικό ολοκλήρωμα (που υπάρχει) έχει πολύ καλή γεωμετρική σημασία. Στο μάθημα Ορισμένο ολοκλήρωμα. Παραδείγματα λύσεωνείπαμε ότι ορισμένο ολοκλήρωμα είναι ένας αριθμός. Και τώρα ήρθε η ώρα να αναφέρουμε ένα άλλο χρήσιμο γεγονός. Από την άποψη της γεωμετρίας, το οριστικό ολοκλήρωμα είναι η ΠΕΡΙΟΧΗ. Αυτό είναι, το οριστικό ολοκλήρωμα (αν υπάρχει) αντιστοιχεί γεωμετρικά στο εμβαδόν κάποιου σχήματος. Θεωρήστε το οριστικό ολοκλήρωμα

Ολοκληρωτέου

ορίζει μια καμπύλη στο επίπεδο (μπορεί να σχεδιαστεί εάν είναι επιθυμητό) και το ίδιο το καθορισμένο ολοκλήρωμα είναι αριθμητικά ίσο με την περιοχή του αντίστοιχου καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς.

Παράδειγμα 1

, , , .

Αυτή είναι μια τυπική δήλωση εργασίας. Η πιο σημαντική στιγμήλύσεις - σχέδιο. Επιπλέον, το σχέδιο πρέπει να κατασκευαστεί ΣΩΣΤΑ.

Κατά την κατασκευή ενός σχεδιαγράμματος, προτείνω την ακόλουθη σειρά: αρχικάείναι καλύτερο να κατασκευάζονται όλες οι γραμμές (αν υπάρχουν) και μόνο Επειτα- παραβολές, υπερβολές, γραφικές παραστάσεις άλλων συναρτήσεων. Η τεχνική κατασκευής σημείο προς σημείο βρίσκεται στο υλικό αναφοράς Γραφήματα και ιδιότητες στοιχειωδών συναρτήσεων. Εκεί μπορείτε επίσης να βρείτε υλικό που είναι πολύ χρήσιμο σε σχέση με το μάθημά μας - πώς να φτιάξετε γρήγορα μια παραβολή.

Σε αυτό το πρόβλημα, η λύση μπορεί να μοιάζει με αυτό.

Ας κάνουμε ένα σχέδιο (σημειώστε ότι η εξίσωση y= 0 καθορίζει τον άξονα ΒΟΔΙ):

Δεν θα εκκολάψουμε το καμπυλόγραμμο τραπεζοειδές, είναι προφανές για ποια περιοχή μιλάμε εδώ. Η λύση συνεχίζεται ως εξής:

Στο διάστημα [-2; 1] γράφημα συνάρτησης y = Χ 2 + 2 βρίσκονται πάνω από τον άξοναΒΟΔΙ, Να γιατί:

Απάντηση: .

Ποιος δυσκολεύεται να υπολογίσει το οριστικό ολοκλήρωμα και να εφαρμόσει τον τύπο Newton-Leibniz

ανατρέξτε στη διάλεξη Ορισμένο ολοκλήρωμα. Παραδείγματα λύσεων. Αφού ολοκληρωθεί η εργασία, είναι πάντα χρήσιμο να κοιτάτε το σχέδιο και να καταλάβετε εάν η απάντηση είναι πραγματική. Σε αυτήν την περίπτωση, "με το μάτι" μετράμε τον αριθμό των κελιών στο σχέδιο - καλά, θα πληκτρολογηθούν περίπου 9, φαίνεται να είναι αλήθεια. Είναι απολύτως σαφές ότι αν είχαμε, ας πούμε, την απάντηση: 20 τετραγωνικές μονάδες, τότε, προφανώς, κάπου έγινε ένα λάθος - 20 κελιά προφανώς δεν χωρούν στο εν λόγω σχήμα, το πολύ μια ντουζίνα. Εάν η απάντηση ήταν αρνητική, τότε η εργασία λύθηκε επίσης εσφαλμένα.

Παράδειγμα 2

Υπολογίστε το εμβαδόν ενός σχήματος που οριοθετείται από γραμμές xy = 4, Χ = 2, Χ= 4 και άξονας ΒΟΔΙ.

Αυτό είναι ένα παράδειγμα «φτιάξ' το μόνος σου». Ολοκληρωμένη Λύσηκαι η απάντηση στο τέλος του μαθήματος.

Τι να κάνετε εάν εντοπίζεται το καμπυλόγραμμο τραπέζιο κάτω από τον άξοναΒΟΔΙ?

Παράδειγμα 3

Υπολογίστε το εμβαδόν ενός σχήματος που οριοθετείται από γραμμές y = πρώην, Χ= 1 και άξονες συντεταγμένων.

Λύση: Ας κάνουμε ένα σχέδιο:

Αν ένα καμπυλόγραμμο τραπεζοειδές εντελώς κάτω από τον άξονα ΒΟΔΙ , τότε το εμβαδόν του μπορεί να βρεθεί με τον τύπο:

Σε αυτήν την περίπτωση:

Προσοχή! Οι δύο τύποι εργασιών δεν πρέπει να συγχέονται:

1) Εάν σας ζητηθεί να λύσετε μόνο ένα οριστικό ολοκλήρωμα χωρίς γεωμετρική σημασία, τότε μπορεί να είναι αρνητικό.

Παράδειγμα 4

Βρείτε το εμβαδόν ενός επίπεδου σχήματος που οριοθετείται από γραμμές y = 2Χ – Χ 2 , y = -Χ.

Λύση: Πρώτα πρέπει να κάνετε ένα σχέδιο. Όταν κατασκευάζουμε ένα σχέδιο σε προβλήματα περιοχής, μας ενδιαφέρουν περισσότερο τα σημεία τομής των γραμμών. Βρείτε τα σημεία τομής της παραβολής y = 2Χ – Χ 2 και ευθεία y = -Χ. Αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Ο πρώτος τρόπος είναι αναλυτικός. Λύνουμε την εξίσωση:

Άρα το κατώτερο όριο ολοκλήρωσης ένα= 0, ανώτερο όριο ολοκλήρωσης σι= 3. Συχνά είναι πιο επικερδές και πιο γρήγορο να κατασκευάζονται γραμμές σημείο προς σημείο, ενώ τα όρια της ολοκλήρωσης ανακαλύπτονται σαν «από μόνα τους». Ωστόσο, η αναλυτική μέθοδος εύρεσης των ορίων πρέπει να χρησιμοποιείται μερικές φορές εάν, για παράδειγμα, το γράφημα είναι αρκετά μεγάλο ή η κατασκευή με σπείρωμα δεν αποκάλυψε τα όρια ολοκλήρωσης (μπορεί να είναι κλασματικά ή παράλογα). Επιστρέφουμε στο καθήκον μας: είναι πιο λογικό να κατασκευάσουμε πρώτα μια ευθεία γραμμή και μόνο μετά μια παραβολή. Ας κάνουμε ένα σχέδιο:

Επαναλαμβάνουμε ότι στη σημειακή κατασκευή, τα όρια της ολοκλήρωσης ανακαλύπτονται τις περισσότερες φορές «αυτόματα».

Και τώρα ο τύπος εργασίας:

Εάν στο τμήμα [ ένα; σι] κάποια συνεχής λειτουργία φά(Χ) μεγαλύτερο ή ίσοκάποια συνεχής λειτουργία σολ(Χ), τότε η περιοχή του αντίστοιχου σχήματος μπορεί να βρεθεί με τον τύπο:

Εδώ δεν είναι πλέον απαραίτητο να σκεφτούμε πού βρίσκεται το σχήμα - πάνω από τον άξονα ή κάτω από τον άξονα, αλλά σημασία έχει ποιο γράφημα είναι ΠΑΝΩ(σε σχέση με άλλο γράφημα), και ποιο είναι ΠΑΡΑΚΑΤΩ.

Στο υπό εξέταση παράδειγμα, είναι προφανές ότι στο τμήμα η παραβολή βρίσκεται πάνω από την ευθεία γραμμή, και επομένως από το 2 Χ – Χ 2 πρέπει να αφαιρεθεί - Χ.

Η ολοκλήρωση της λύσης μπορεί να μοιάζει με αυτό:

Το επιθυμητό σχήμα περιορίζεται από μια παραβολή y = 2Χ – Χ 2 επάνω και ευθεία y = -Χαπό κάτω.

Στο τμήμα 2 Χ – Χ 2 ≥ -Χ. Σύμφωνα με τον αντίστοιχο τύπο:

Απάντηση: .

Στην πραγματικότητα, ο σχολικός τύπος για το εμβαδόν ενός καμπυλόγραμμου τραπεζοειδούς στο κάτω ημιεπίπεδο (βλ. παράδειγμα Νο. 3) είναι μια ειδική περίπτωση του τύπου

Από τον άξονα ΒΟΔΙδίνεται από την εξίσωση y= 0, και το γράφημα της συνάρτησης σολ(Χ) βρίσκεται κάτω από τον άξονα ΒΟΔΙ, Οτι

Και τώρα μερικά παραδείγματα για μια ανεξάρτητη απόφαση

Παράδειγμα 5

Παράδειγμα 6

Βρείτε το εμβαδόν ενός σχήματος που οριοθετείται από γραμμές

Κατά την επίλυση προβλημάτων για τον υπολογισμό της περιοχής χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο ολοκλήρωμα, μερικές φορές συμβαίνει ένα αστείο περιστατικό. Το σχέδιο έγινε σωστά, οι υπολογισμοί ήταν σωστοί, αλλά, λόγω απροσεξίας, ... βρήκε την περιοχή της λάθος φιγούρας.

Παράδειγμα 7

Ας ζωγραφίσουμε πρώτα:

Η φιγούρα της οποίας η περιοχή πρέπει να βρούμε είναι σκιασμένη με μπλε.(δείτε προσεκτικά την κατάσταση - πώς είναι περιορισμένη η φιγούρα!). Αλλά στην πράξη, λόγω απροσεξίας, συχνά αποφασίζουν ότι πρέπει να βρουν την περιοχή της φιγούρας που είναι σκιασμένη με πράσινο!

Αυτό το παράδειγμα είναι επίσης χρήσιμο στο ότι σε αυτό η περιοχή του σχήματος υπολογίζεται χρησιμοποιώντας δύο καθορισμένα ολοκληρώματα. Πραγματικά:

1) Στο τμήμα [-1; 1] πάνω από τον άξονα ΒΟΔΙτο γράφημα είναι ευθύ y = Χ+1;

2) Στο τμήμα πάνω από τον άξονα ΒΟΔΙβρίσκεται η γραφική παράσταση της υπερβολής y = (2/Χ).

Είναι προφανές ότι οι περιοχές μπορούν (και πρέπει) να προστεθούν, επομένως:

Απάντηση:

Παράδειγμα 8

Υπολογίστε το εμβαδόν ενός σχήματος που οριοθετείται από γραμμές

Ας παρουσιάσουμε τις εξισώσεις με τη μορφή «σχολείου».

και κάντε το γραμμικό σχέδιο:

Μπορεί να φανεί από το σχέδιο ότι το ανώτερο όριο μας είναι "καλό": σι = 1.

Ποιο είναι όμως το κατώτερο όριο; Είναι σαφές ότι αυτό δεν είναι ακέραιος, αλλά τι;

Μπορεί, ένα=(-1/3); Αλλά πού είναι η εγγύηση ότι το σχέδιο γίνεται με τέλεια ακρίβεια, μπορεί κάλλιστα να αποδειχθεί ότι ένα=(-1/4). Τι θα γινόταν αν δεν είχαμε καθόλου σωστά το γράφημα;

Σε τέτοιες περιπτώσεις, πρέπει να αφιερώσει κανείς επιπλέον χρόνο και να βελτιώσει αναλυτικά τα όρια της ολοκλήρωσης.

Βρείτε τα σημεία τομής των γραφημάτων

Για να γίνει αυτό, λύνουμε την εξίσωση:

Ως εκ τούτου, ένα=(-1/3).

Η περαιτέρω λύση είναι ασήμαντη. Το κύριο πράγμα είναι να μην μπερδεύεστε σε αντικαταστάσεις και ζώδια. Οι υπολογισμοί εδώ δεν είναι οι πιο εύκολοι. Στο τμήμα

, ,

σύμφωνα με τον αντίστοιχο τύπο:

Απάντηση:

Στο τέλος του μαθήματος, θα εξετάσουμε δύο εργασίες πιο δύσκολες.

Παράδειγμα 9

Υπολογίστε το εμβαδόν ενός σχήματος που οριοθετείται από γραμμές

Λύση: Σχεδιάστε αυτό το σχήμα στο σχέδιο.

Για σχέδιο σημείο προς σημείο, πρέπει να ξέρετε εμφάνισηημιτονοειδή. Γενικά, είναι χρήσιμο να γνωρίζουμε τα γραφήματα όλων των στοιχειωδών συναρτήσεων, καθώς και ορισμένες τιμές του ημιτόνου. Μπορούν να βρεθούν στον πίνακα τιμών τριγωνομετρικές συναρτήσεις . Σε ορισμένες περιπτώσεις (για παράδειγμα, σε αυτήν την περίπτωση), επιτρέπεται η κατασκευή ενός σχηματικού σχεδίου, στο οποίο τα γραφήματα και τα όρια ολοκλήρωσης πρέπει καταρχήν να εμφανίζονται σωστά.

Δεν υπάρχουν προβλήματα με τα όρια ενσωμάτωσης εδώ, προκύπτουν απευθείας από την προϋπόθεση:

- Το "x" αλλάζει από μηδέν σε "pi". Παίρνουμε μια περαιτέρω απόφαση:

Στο τμήμα, η γραφική παράσταση της συνάρτησης y= αμαρτία 3 Χπου βρίσκεται πάνω από τον άξονα ΒΟΔΙ, Να γιατί:

(1) Μπορείτε να δείτε πώς τα ημίτονο και τα συνημίτονα ενσωματώνονται σε περιττές δυνάμεις στο μάθημα Ολοκληρώματα τριγωνομετρικών συναρτήσεων. Τσιμπάμε ένα ημίτονο.

(2) Χρησιμοποιούμε τη βασική τριγωνομετρική ταυτότητα στη φόρμα

(3) Ας αλλάξουμε τη μεταβλητή t= κοσ Χ, τότε: βρίσκεται πάνω από τον άξονα , επομένως:

Σημείωση:σημειώστε πώς λαμβάνεται το ολοκλήρωμα της εφαπτομένης στον κύβο, εδώ η συνέπεια της κύριας τριγωνομετρική ταυτότητα