Помогите решить интеграл s= ∫(с низу 1 до 2) (2/x^2-4x^2)dx= ?

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения данного определенного интеграла необходимо сначала упростить подынтегральное выражение, а затем применить формулу Ньютона-Лейбница. 1. Упрощение выражения Интеграл имеет вид: S=12(2x24x2)dxcap S equals integral from 1 to 2 of open paren the fraction with numerator 2 and denominator x squared end-fraction minus 4 x squared close paren d x Представим первое слагаемое в виде степени с отрицательным показателем для удобства интегрирования: 2x2=2x-2the fraction with numerator 2 and denominator x squared end-fraction equals 2 x to the negative 2 power 2. Нахождение неопределенного интеграла (первообразной) Воспользуемся правилом интегрирования степенной функции xndx=xn+1n+1integral of x to the n-th power d x equals the fraction with numerator x raised to the n plus 1 power and denominator n plus 1 end-fraction :

  1. Для 2x-22 x to the negative 2 power:
    2x-2dx=2x-2+1-2+1=2x-1-1=2xintegral of 2 x to the negative 2 power d x equals 2 center dot the fraction with numerator x raised to the negative 2 plus 1 power and denominator negative 2 plus 1 end-fraction equals 2 center dot the fraction with numerator x to the negative 1 power and denominator negative 1 end-fraction equals negative 2 over x end-fraction Для 4x24 x squared:
    4x2dx=4x2+12+1=4x33integral of 4 x squared d x equals 4 center dot the fraction with numerator x raised to the 2 plus 1 power and denominator 2 plus 1 end-fraction equals the fraction with numerator 4 x cubed and denominator 3 end-fraction

Таким образом, общая первообразная F(x)cap F open paren x close paren: F(x)=2x4x33cap F open paren x close paren equals negative 2 over x end-fraction minus the fraction with numerator 4 x cubed and denominator 3 end-fraction 3. Вычисление определенного интеграла Применяем формулу Ньютона-Лейбница: S=F(2)F(1)cap S equals cap F open paren 2 close paren minus cap F open paren 1 close paren. Вычисляем F(2)cap F open paren 2 close paren: F(2)=224233=-1323=33323=353cap F open paren 2 close paren equals negative two-halves minus the fraction with numerator 4 center dot 2 cubed and denominator 3 end-fraction equals negative 1 minus 32 over 3 end-fraction equals negative three-thirds minus 32 over 3 end-fraction equals negative 35 over 3 end-fraction Вычисляем F(1)cap F open paren 1 close paren: F(1)=214133=-243=6343=103cap F open paren 1 close paren equals negative two-oneths minus the fraction with numerator 4 center dot 1 cubed and denominator 3 end-fraction equals negative 2 minus four-thirds equals negative six-thirds minus four-thirds equals negative ten-thirds Находим разность: S=(353)(103)=353+103=253cap S equals open paren negative 35 over 3 end-fraction close paren minus open paren negative ten-thirds close paren equals negative 35 over 3 end-fraction plus ten-thirds equals negative 25 over 3 end-fraction Ответ: S=-813 или -8.33cap S equals negative 8 and one-third или is approximately equal to negative 8.33 Я могу также помочь с вычислением площади фигуры, ограниченной этими графиками, если это необходимо. Желаете рассмотреть геометрический смысл этого результата?

Форма ответа

Ваш аватар