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#55647

Вычислить, пользуясь заменой переменной в определенном интеграле:

∫ 2
    x(3x4 − 4x2 + 1)dx
 − 1
Показать ответ и решение

Замечая, что множитель 3x4 − 4x2 + 1  разрешается относительно x2   , поскольку это биквадратное относительно x  выражение, мы имеем, что    4    2          2
3x  − 4x  + 1 = (3x − 1)(x− 1)(x + 1)  . И это нам поможет:

∫ 2                     ∫ 2
    x(3x4 − 4x2 + 1)dx =   (x3 − x)(3x2 − 1)dx
 − 1                     − 1

Далее, делаем замену z = x3 − x  . Исходная подынтегральная функция непрерывна всюду, заменяющая функция z = z(x)  - всюду непрерывно дифференцируема, поэтому можно пользоваться теоремой о замене переменной под знаком определенного интеграла. При этой замене отрезок [− 1,2]  переходит в [z(− 1),z(2)] = [0,6]  . С учётом этого, а также того, что dz = (3x2 − 1)dx  имеем:

∫                       ∫
  2  3        2           6      z2 6
 −1(x −  x)(3x  − 1)dx =  0 zdz =  2 |0 = 18

Комментарий. Заметим, что этот интеграл можно было вычислить и непосредственно, поскольку подынтегральная функция - это просто многочлен, если раскрыть скобки. Однако при таком ”  лобовом”  подходе вычисления получаются куда более громоздкими и долгими. Сравните это с тем, как красиво и просто у нас получилось при помощи теоремы о замене переменной в определенном интеграле.

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!