Articles

Definite Integrals

saatat haluta lukea johdannon integraatioon ensin!

integraatio

integraation avulla voidaan löytää alueita, tilavuuksia, keskipisteitä ja monia hyödyllisiä asioita. Usein sitä kuitenkin käytetään etsimään funktion kuvaajan alle jäävä alue näin:

integraalialue

alue voidaan löytää lisäämällä viivoja, jotka lähestyvät leveydeltään Nollaa:

ja on Integraatiosääntöjä, joiden avulla saadaan vastaus.

integral area DX

notaatio

integraalimerkintä

”integraalin” symboli on tyylikäs ”s” (”summalle”, viipaleiden yhteenlaskun idea):

integraalisymbolin jälkeen laitamme funktion, jonka haluamme löytää integraalin (jota kutsutaan Integrandiksi).

ja lopuksi DX, jolloin viipaleet menevät X-suuntaan (ja lähestyvät nollaa leveydeltään).

määräinen integraali

Määräisellä integraalilla on alku-ja loppuarvot: toisin sanoen on intervalli .

a ja b (niin kutsutut rajat, rajat tai rajat) laitetaan ”S”: n alaosaan ja yläosaan näin:

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:

Definitive integral y=2x from 1 to 2 as graph

esimerkki: mikä on 2 ∫ 1 2x DX

meiltä pyydetään määräistä integraalia, joka on 1-2, 2x DX

ensin on löydettävä määrittelemätön kiinteä.

integroinnin sääntöjä käyttäen huomaamme, että ∫2x DX = x2 + c

laske nyt, että 1: ssä ja 2:

  • At x=1: ∫2x DX = 12 + c
  • At x=2: ∫2x DX = 22 + C

vähennä:

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

ja ”C” jää pois … Definiittisillä Integraaleilla voidaan siis sivuuttaa C.

tulos:

2

2x dx = 3

pinta-ala y=2x 1: stä 2: een on 3

tarkista: näin yksinkertaisella muodolla yritetään laskea pinta-ala myös geometrialla:

a = 2+42 × 1 = 3

kyllä, sen pinta-ala on 3.

(Jee!)

notaatio: Voimme näyttää epämääräisen integraalin (ilman +C: tä) hakasulkeiden sisällä, rajojen a ja b jälkeen näin:

esimerkki (jatkoa)

hyvä tapa näyttää vastauksesi:

2
1

2x DX

=

2
1

= 22 − 12

kokeillaan toista esimerkkiä:

Definitive integral y=cos(x) from 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

sin(x) dx

epämääräinen integraali on:∫sin(x) dx = −cos(x) + c

koska olemme menossa 0, voimmeko vain laskea integraalin x=1?

– cos (1) = -0, 540…

Mitä? Onko se negatiivinen? Mutta se näyttää graafissa positiiviselta.

hyvin… teimme virheen!

koska meidän on vähennettävä integraali pisteessä x=0. Meidän ei pitäisi olettaa, että se on nolla.

joten tehkäämme se kunnolla, vähentämällä toinen toisista:

1
0
sin(x) dx

=

1
0
= −Cos(1) − (−Cos(0))
= -0, 540… − (- 1)
= 0, 460…

That ’ s better!

mutta meillä voi olla negatiivisia alueita, kun käyrä on akselin alapuolella:

definite an integral y=cos(x) from 1 to 3

esimerkki:

cos(x) dx: n määräinen integraali 1: stä 3: een:

3
cos(x) dx
/div>

huomaa, että osa on positiivisia ja osa negatiivisia.
määräinen integraali selvittää nettoarvon.

Tehkäämme laskelmat:

3
cos(x) dx

=

3
1
= Sin(3) − sin(1)
= 0, 141… − 0.841…
= -0, 700…

hyppy on enemmän negatiivinen kuin positiivinen nettotuloksella -0,700….

joten meillä on tämä tärkeä asia muistaa:

b
a

f(x) dx = (X − akselin yläpuolella oleva alue) – (X-akselin alapuolella oleva alue)

yritä yhdistää cos(x) eri alku-ja loppuarvoilla nähdäksesi itse, miten positiiviset ja negatiiviset toimivat.

positiivinen pinta-ala

, mutta joskus haluamme, että kaikkia alueita käsitellään positiivisina (ilman, että akselin alapuolella olevaa osaa vähennetään).

tällöin on laskettava alueet erikseen, kuten tässä esimerkissä:

area y=cos (x) välillä 1-3 positiivinen sekä ylä-että alapuolella

esimerkki: Mikä on kokonaispinta-ala välillä y = cos(x) ja x-akselin, X = 1-x = 3?

Tämä on samanlainen esimerkki kuin äsken, mutta nyt odotamme, että kaikki alue on positiivinen (kuvitelkaa, että meidän piti maalata se).

joten nyt on tehtävä osat erikseen:

  • yksi X-akselin yläpuoliselle alueelle
  • yksi X-akselin alapuoliselle alueelle

käyrä ylittää x-akselin kohdassa x = π/2, joten meillä on:

1: stä π/2:

π/2
1
cos(x) dx

= sin(π/2) − Sin(1)

= 1 − 0.841…
= 0, 159…

From π/2 to 3:

3

cos(x) dx

= sin(3) − sin(π/2)

div> = 0, 141… – 1

= -0, 859…

viimeinen tulee negatiivisena, mutta haluamme sen olevan positiivinen, joten:

kokonaispinta-ala = 0,159… + 0.859… = 1.018…

Tämä on hyvin erilainen kuin edellisessä esimerkissä.

jatkuva

Kyllä, integroimamme funktion on oltava jatkuva A: n ja b: n välillä: ei reikiä, hyppyjä tai pystysuoria asymptootteja (jossa funktio suuntaa ylös / alas kohti äärettömyyttä).

ei jatkuva asymptootti

esimerkki:

a: n ja b: n välinen pystysuora asymptootti vaikuttaa määrättyyn integraaliin.

ominaisuudet

pinta − ala alle

integraali lisää akselin yläpuolisen alueen, mutta vähentää alla olevan alueen,”nettoarvoksi”:

b
a

f(x) dx = (X − akselin yläpuolella oleva alue) – (X-akselin alapuolella oleva alue)

funktioiden lisääminen

f+g: n integraali on yhtä suuri kuin F plus: n integraali g: n integraali:

b

a

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

/div>

a

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

Definitive an integral negative property

intervallin suunnan kääntäminen antaa alkuperäisen suunnan negatiivisen.

definiittinen integraali a: sta b : hen = negatiivinen B: stä A: han