Докажите,что f(x)=x³-2sinx является первообразной для f(x)= 3x²-2cosx

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для того чтобы доказать, что функция F(x)cap F open paren x close paren является первообразной для функции f(x)f of x, необходимо показать, что производная функции F(x)cap F open paren x close paren совпадает с функцией f(x)f of x на всей области определения. В данном случае имеем функции:

  • F(x)=x32sinxcap F open paren x close paren equals x cubed minus 2 sine x f(x)=3x22cosxf of x equals 3 x squared minus 2 cosine x

Шаг 1: Нахождение производной F(x)cap F prime open paren x close paren Воспользуемся правилами дифференцирования:

  1. Производная разности равна разности производных: (uv)=uvopen paren u minus v close paren prime equals u prime minus v prime. Производная степенной функции: (xn)=nxn1open paren x to the n-th power close paren prime equals n center dot x raised to the n minus 1 power. Производная тригонометрической функции: (sinx)=cosxopen paren sine x close paren prime equals cosine x. Постоянный множитель выносится за знак производной: (ku)=kuopen paren k center dot u close paren prime equals k center dot u prime.

Применим эти правила к функции F(x)cap F open paren x close paren: F(x)=(x32sinx)cap F prime open paren x close paren equals open paren x cubed minus 2 sine x close paren prime F(x)=(x3)(2sinx)cap F prime open paren x close paren equals open paren x cubed close paren prime minus open paren 2 sine x close paren prime F(x)=3x22(sinx)cap F prime open paren x close paren equals 3 x squared minus 2 open paren sine x close paren prime F(x)=3x22cosxcap F prime open paren x close paren equals 3 x squared minus 2 cosine xШаг 2: Сравнение полученного результата с f(x)f of x Сравним полученное выражение для F(x)cap F prime open paren x close paren с исходной функцией f(x)f of x:

  • F(x)=3x22cosxcap F prime open paren x close paren equals 3 x squared minus 2 cosine x f(x)=3x22cosxf of x equals 3 x squared minus 2 cosine x

Видно, что F(x)f(x)cap F prime open paren x close paren triple bar f of x для всех действительных значений xx. Заключение Согласно определению, функция F(x)cap F open paren x close paren называется первообразной для функции f(x)f of x на заданном промежутке, если для всех xx из этого промежутка выполняется равенство F(x)=f(x)cap F prime open paren x close paren equals f of x. Так как в ходе вычислений было получено тождество 3x22cosx=3x22cosx3 x squared minus 2 cosine x equals 3 x squared minus 2 cosine x, утверждение считается доказанным. Что и требовалось доказать. Могу ли я помочь вам с вычислением определенного интеграла для этих функций на конкретном отрезке?

Форма ответа

Ваш аватар