Articles

Definitivní integrály

možná si nejprve přečtete Úvod do integrace!

Integrace

Integrace může být použit k nalezení plochy, objemy, centrál bodů a mnoho užitečných věcí. Ale to je často používáno k najít oblast pod grafem funkce, jako je tento:

nedílnou oblasti

oblast lze nalézt přidáním plátky, které blížit k nule, v šířka:

A tam jsou Pravidla Integrace, které nám pomohou dostat odpověď.

integrál dx oblasti

Zápis

nedílnou součástí zápisu

symbol „Integral“ je stylové „S“ (pro „Součet“, myšlenka sčítání plátky):

Poté, co Nedílnou Symbol klademe funkce chceme najít integrál (nazývá Integrand).

a pak dokončete DX, což znamená, že řezy jdou ve směru x (a blíží se k nule na šířku).

určitý integrál

určitý integrál má počáteční a koncové hodnoty: jinými slovy existuje interval .

a A b (nazývané limity, hranice nebo hranice) jsou umístěny v dolní a horní části „S“, takto:

definite integral indefinite integral
Definite Integral
(from a to b)
Indefinite Integral
(no specific values)

We find the Definite Integral by calculating the Indefinite Integral at a, and at b, then subtracting:

určitý integrál y=2x od 1 do 2 jako graf

Příklad: kolik je 2 ∫ 1 2x dx

Jsme žádáni pro Určitý Integrál od 1 do 2 2x dx.

Nejprve musíme najít Neurčitý Integrál.

Pomocí Pravidla Integrace zjistíme, že ∫2x dx = x2 + C,

Nyní spočítat, že na 1 a 2:

  • x=1: ∫2x dx = 12 + C
  • x=2: ∫2x dx = 22 + C

Odečíst:

(22 + C) − (12 + C)
22 + C − 12 − C
4 − 1 + C-C = 3

a „C „se zruší… takže s Integrálů můžeme ignorovat. C.

Výsledek:

2
1

2x dx = 3

plocha y=2x od 1 do 2 se rovná 3

Zkontrolujte, zda: s takový jednoduchý tvar, pojďme také zkusit výpočtu oblasti geometrie:

= 2+42 × 1 = 3

Ano, to má oblast 3.

(Hurá!)

notace: Můžeme ukázat neurčitý integrál (bez +C) uvnitř hranatých závorek, s limity a a b po, jako je tento:

Příklad (pokračování)

dobrý způsob, jak ukázat vaši odpověď:

2
1

2x dx

=

2
1

= 22 − 12
= 3

zkusme další příklad:

určitý integrál y=cos(x) z 0.5 to 1 graph

Example:

The Definite Integral, from 0.5 to 1.0, of cos(x) dx:

1
0.5

cos(x) dx

(Note: x must be in radians)

The Indefinite Integral is: ∫cos(x) dx = sin(x) + C

We can ignore C for definite integrals (as we saw above) and we get:

1
0.5

cos(x) dx

=

1
0.5

= sin(1) − sin(0.5)
= 0.841… − 0.479…
= 0.362…

And another example to make an important point:

definite integral y=sin(x) from 0 to 1 graph

Example:

The Definite Integral, from 0 to 1, of sin(x) dx:

1
0

sin(x) dx

Neurčitý Integrál: ∫sin(x) dx = −cos(x) + C

Když jdeme z 0, můžeme vypočítat integrál v x=1?

−p> – cos (1) = -0.540…

Co? Je to negativní? Ale v grafu to vypadá pozitivně.

dobře … udělali jsme chybu!

protože musíme odečíst integrál na x=0. Neměli bychom předpokládat, že je nula.

udělejme to tedy správně, odečteme jedno od druhého:

1
0

sin(x) dx

=

1
0

= −cos(1) − (−cos(0))
= -0.540… – (-1)
= 0,460…

to je lepší!

Ale můžeme mít negativní regionů, kdy křivka je pod osou:

definitivní nedílnou y=cos(x) z 1 na 3

Příklad:

Určitý Integrál od 1 do 3, cos(x) dx:

3
1

cos(x) dx

Všimněte si, že některé jsou pozitivní a některé negativní.
určitý integrál bude pracovat na čisté hodnotě.

Udělejme výpočty:

3
1

cos(x) dx

=

3
1

= sin(3) − sin(1)
= 0.141… − 0.841…
= -0.700…

skok je více negativní než pozitivní s čistým výsledkem -0,700….

takže si musíme pamatovat tuto důležitou věc:

b

f(x) dx = (Plocha nad osou x) − (Plocha pod osou x)

Zkuste integrace cos(x) s různou počáteční a koncové hodnoty vidět pro sebe, jak klady a zápory práce.

Pozitivní Oblasti

Ale někdy chceme, aby všechny ošetřené plochy jako pozitivní (bez části pod osou je odečtena).

V tom případě musíme vypočítat oblastech odděleně, jako v tomto příkladu:

plocha y=cos(x) od 1 do 3 pozitivní obě výše a níže

Příklad: Jaká je celková plocha mezi y = cos (x) a osou x, od x = 1 do x = 3?

je to jako příklad, který jsme právě udělali, ale nyní očekáváme, že celá oblast je pozitivní (představte si, že jsme ji museli malovat).

Takže teď musíme udělat, díly samostatně:

  • pro oblasti nad osou x
  • Jeden pro oblast pod osou x

křivka protíná osu x v bodě x = π/2 takže máme:

Od 1 do π/2:

π/2
1

cos(x) dx

= sin(π/2) − sin(1)

= 1 − 0.841…
= 0.159…

Z π/2 na 3:

3
π/2

cos(x) dx

= sin(3) − sin(π/2)

= 0.141… − 1
= -0.859…

poslední jeden vyjde negativní, ale chceme, aby to bylo pozitivní, takže:

Celková plocha = 0.159… + 0.859… = 1.018…

To se velmi liší od odpovědi v předchozím příkladu.

Kontinuální

ano, funkce jsme integraci musí být Souvislý mezi a a b: ne otvory, skoky nebo vertikální asymptoty (kde funkce hlavy nahoru/dolů směrem k nekonečnu).

není kontinuální asymptota

Příklad:

vertikální asymptotu mezi a a b ovlivňuje určitý integrál.

Vlastnosti

Oblast nad − oblast pod

nedílnou přidá oblasti nad osou, ale odečte plocha, níže, pro „čistou hodnotu“:

b

f(x) dx = (Plocha nad osou x) − (Plocha pod osou x)

Přidání Funkce

integrál z f+g se rovná integrál z f plus integrál g:

b

f(x) + g(x) dx =
b

f(x) dx +
b

g(x) dx

Couvací interval

definitivní nedílnou negativní vlastnost

Obrácení směru interval dává negativní původního směru.

určitý integrál a až b = negativní z b na a