Тема . Математический анализ

.13 Определенный интеграл Римана

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#49377

Вычислить

∫ 2π    dx
    --------
 0  3 + cosx

Решение.
Найдём неопределенный интеграл

∫
   ---dx---
   3 + cosx

Для этого сделаем замену tg x2 = t.  При этой замене           2
cosx = 11−+tt2,  dx = 12d+tt2.

Тогда будем иметь:

∫    dx      ∫        2dt          ∫   dt      1        t
  3-+-cosx =    -----2-----1−-t2- =    2+-t2-= √--arctg √--+ C =
                (1+ t )(3+ 1+t2)                2       2

              x
   √1--    tg√-2-
=    2 arctg  2 + C

Следовательно, F (x ) = √1-arctg tg√ x2 + C
         2       2  - первообразная f  на [0,2π ].  Тогда получается, что по теореме Ньютона-Лейбница:

∫ 2π   dx
     3+-cosx-=  F(2π) − F(0) = 0
 0

поскольку tg0 = tg π = 0  и arctg 0 = 0.

Однако при этом, очевидно, что при любом x  выполнено: --dx--   1
3+cosx ≥ 4,  поэтому ∫ 2π--dx--
 0  3+cosx  никак не может быть равен 0.

Задача. В чём ошибка в этих рассуждениях?

Показать ответ и решение

Всё дело в замене. Заменяющая функция

   x
tg --= t
   2

не является непрерывной на [0,2π]  ! И из-за этой неосторожности, то что у нас получилось в конце концов в качестве F,  то есть

        1       tg x
F(x) = √---arctg √-2-+ C
         2        2

не является, разумеется, никакой первообразной функции f  на [0,2 π].  Ведь такая F  попросту разрывна в точке x = π.  А первообразная должна быть не то что непрерывна, вообще дифференцируема на всём [0,2π],  коль скоро мы хотим, чтобы ∀x ∈ [0,2π] F′(x ) = f (x ).

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!