Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Valaki tud segíteni?

254
Valaki el tudja magyarázni nekem, mert nem értem.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
Matematika, Integrált számítás
0
Középiskola / Matematika

Válaszok

1
A feladat egy határozott integrál kiszámítása 0 és 1 között.

A lap jobb felső sarkába fel van írva egy általános integrálási szabály, mely azt mondja ki, hogy
∫ef(x) · f'(x) dx = ef(x) + c
Ezt azt jelenti, hogyha egy olyan szorzatot integrálunk, ahol ef(x) van szorozva f'(x)-szel, akkor az eredmény biztosan ef(x) lesz, tehát a szorzat első tagja plusz a c konstans. Ahol f(x) egy függvény, f'(x) pedig a függvény deriváltja. A feladat megoldásához célszerű ezt az integrálási szabályt használni.

Első lépés:
Mivel az integrál határozott (tehát a függvény alatti területet adja meg két határ között), így első lépésben meg kell határozni a határozatlan integrál eredményét, ami jelen esetben:
∫e4x^(3)+5 · 2x2 dx
Ezt az integrálási szabályt használva egyszerű megoldani:
f(x) = 4x3+5
Ha ezt deriválom, akkor 12x2-t kapok. (Így kell deriválni: (xα)' = α·xα-1, illetve a +5 nulla lesz, mert konstans szám)
Tehát f(x)' = 12x2 lesz, ami sajnos nem egyezik meg a 2x2-nal, így át kell alakítani.
12x2 = 1/6·2x2
Még ez sem teljesen jó, de ezzel már felírhatjuk az integrált:
∫e4x^(3)+5 · 1/6·2x2 dx
Van egy olyan integrálási szabály, hogyha egy konstans számmal szorzunk az integrálandó kifejezésben akkor kihozható az integráljel elé:
1/6∫e4x^(3)+5 · 2x2 dx
Mostmár tisztán látszik, hogy az elsőként felírt integrálási szabálynak megfelelően néz ki a kifejezés, így integrálhatjuk annak használatával:
1/6∫e4x^(3)+5 · 2x2 dx = 1/6e4x^(3)+5 + c

Második lépés (opcionális):
Második lépésként ellenőrizhetjük, hogyha deriváljuk az előző lépésben kapott eredményünk, akkor az eredeti kifejezést kell visszakapnunk. Mivel a c egy tetszőleges konstanst jelöl, így célszerű nullaként számolni vele az egyszerűség miatt.
1/6e4x^(3)+5 + c
Az 1/6 egy konstans szorzónak minősül, így most ezzel nem foglalkozunk.
Az e4x^(3)+5 viszont sokkal érdekesebb, ez ugyanis egy összetett függvény. Összetett függvényeket pedig kívülről befelé haladva deriválunk a láncszabály alkalmazásával.
A külső függvény az ex.
A belső pedig a 4x3+5.
A külső deriváltja önmaga, míg a belsőé 12x2.
Tehát, leírjuk a külső deriváltját, majd az x helyére behelyettesítjük a a belső függvényt, majd szorzunk a belső függvény deriváltjával:
e4x^(3)+5 · 12x2
Most, hogy deriváltuk, térjünk vissza a 1/6-ra, ami egy konstans szorzó. Ezzel meg kell szorozni a deriváltat:
1/6e4x^(3)+5 · 12x2 = e4x^(3)+5 · 2x2
Ez pontosan ugyanaz a kifejezés, mint ami az eredeti integrálban volt, így eddig mindent jól csináltunk.

Harmadik lépés:
Harmadik, egyben utolsó lépésként a határozatlan integrál kiszámításakor kapott eredményt szögletes zárójelek közé írjuk:
1₀e4x^(3)+5 · 2x2 dx = [1/6e4x^(3)+5]1
Ezt követően a Newton-Leibnitz formula alkalmazásával helyettesítsünk be az egyenletbe az x helyére:
(1/6e4·1^(3)+5) - (1/6e4·0^(3)+5) = 1325,77846
Érdemes zárójeleket használni, hogy ne tévesszünk előjelet.
0