انتگرال معین (جز صحیح تابع)

آخرین ویرایش: 05 اسفند 1402
دسته‌بندی: انتگرال
امتیاز:

انتگرال معینfx

محاسبه   a  bfx  dx مشابه محاسبه انتگرال های قطعه قطعه پیوسته است که قبلا بررسی کرده‌ایم زیرا در فواصل مختلف، مقادیر fx روی خطوط افقی قرار می‌گیرند.

محاسبه انتگرال منجر به محاسبه مساحت های تعدادی مستطیل می‌شود.

کافی است نقاط تلاقی fx  را با خطوط y=k که kZ است را پیدا کنیم. 

انتگرال معین تابع جزءصحیح - پیمان گردلو

فرض کنیم f تابعی پیوسته در بازه a,b باشد و نقاط تلاقی f را مطابق با خطوط y=k پیدا می‌کنیم در این‌صورت حاصل انتگرال به کمک شکل یا با محاسبه به‌دست می‌آید.

نکته مهم در محاسبه این انتگرال ها، تعیین ریشه‌های fx=k است.

  a  bfx  dx=x2x1k+x3x2m+x4x3n+x5x4m+x6x5k

نقاط تلاقی دیگری مانند c و d و e نیز به‌دست می‌آیند و مشاهده می‌کنیم که لزومی ندارد آنها را وارد محاسبه کنیم.

تمرین

انتگرال های زير را محاسبه کنید.

I=  0  nxndx  ,  nN

if   xn=kx=kn    ,    x>0k=0  ,  1  ,  2  ,  3x=0  ,1n  ,2n,  3n,....,nn


پیمان گردلو

I=  0  nxn  dx

I=  0  1nxn  dx+    1n  2nxn  dx+  2n  3nxn  dx+...+  n1n  nnxn  dx    ;    1

I=0+12n1n+23n2n+34n3n+...+n1nnn1n

I=n1nn1+2n+3n+...+n1n

1   :   if  0x<  1n0xn<1xn=01nx<2n1xn<2xn=1n1nx<nnn1xn<nxn=n1

I=  0  π24sin2xdx

if  4sin2x=k

k=04sin2x=0sinx=0x=0

k=14sin2x=1sin2x=14sinx=±12x=π6

k=24sin2x=2sin2x=12sinx=±22x=π4

k=34sin2x=3sin2x=34sinx=±32x=π3

k=44sin2x=4sin2x=1sinx=±1x=π2


پیمان گردلو

I=  0  π24sin2xdx

I=  0  π64sin2xdx+  π6  π44sin2xdx+  π4  π34sin2xdx+  π3  π24sin2xdx    ;    1

I=0π60+1π4π6+2π3π4+3π2π3

I=3π4


1   :

0x<π60sinx<120sin2x<1404sin2x<14sin2x=0

π6x<π412sinx<2214sin2x<1214sin2x<24sin2x=1

π4x<π322sinx<3212sin2x<3424sin2x<34sin2x=2

π3x<π232sinx<134sin2x<134sin2x<44sin2x=3

I=  0  22xdx

2x=k

x=log2k

k=1x=log21x=0k=2x=log22x=1k=3x=log23k=4x=log24x=2


پیمان گردلو

I=  0  22xdx

I=  0  12xdx+  1  log232xdx+  log23  22xdx ; 1

I=110+2log231+32log23

I=1+2log232+63log23

I=5log23


1   :   

0x<1202x<2112x<22x=1

1x<log23212x<2  log2322x<32x=2

log23x<22  log232x<2232x<42x=3

دریافت مثال

تذکر

محاسبه انتگرال هایی که در آن fx با توابع دیگری جمع، ضرب و یا ترکیب شده باشد. 

برای محاسبه این نوع انتگرال ها بر خلاف انتگرال های قبلی از نمودار، کمتر می‌توان استفاده کرد.

لذا باید ابتدا مقدار fx را در فواصل مختلف محاسبه کرده و k مقدار fx در فاصله x1,x2 است.  

انتگرال در هر فاصله منجر به محاسبه انتگرال های معینی مانند   x1  x2kgx  dx یا   x1  x2gx+k  dxو غیره می‌شود.   

تمرین

انتگرال های زير را محاسبه کنید.

I=  0  2xsinπx+xsinπxdx

I=  0  2xsinπx+xsinπxdx

I=  0  2xsinπxdx+  0  2xsinπxdx

I=  01xsinπxdx+12xsinπxdx+  01xsinπxdx+12xsinπxdx    ;    1

I=0+12xsinπxdx+0+12xsinπxdx

I=12x1dx+121sinπxdx

I=12x221+1πcosπx21

I=322π



1    :     if   0x<2

0x<1x=00πx<π0sinπx<1sinπx=0

1x<2x=1ππx<2π1sinπx<0sinπx=1

I=  0  3sinπxxdx

I=  0  3sinπxxdx    ;    1I=3  0  1sinπxxdx    ;    2I=3  0  1sinπx0dxI=3  0  1sinπxdxI=31πcosπx10I=6π


تابع زیر متناوب است و دارای دوره تناوب T=1 است:

fx=sinπxx1    :       0  Tafxdx=a  0  Tfxdx  03sinπxxdx=  0  3×1sinπxxdx=3  0  1sinπxxdx2    :    if   0<x<1x=0

I=  0  2x+xxdx

I=  0  2x+xxdx

I=  0  1x+xxdx+  1  2x+xxdx

I=  0  10+x0dx+  1  21+x1dx

I=  0  1x  dx+  1  21+x1dx

I=23x3210+x+23x13221

I=73

I=  1  2x21x2  dx

I=  1  2x21x2  dx    ;    1I=  1  2x2×0dx       I=0                            

1  :  1x21x24141x211x2=0

دریافت مثال

خرید پاسخ‌ها

انتگرال معین (جزءصحیح تابع)

12,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید