Вычислите определённый интеграл от 2 до пи (1/(корень из x) + sin x)dx.

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для вычисления определенного интеграла 2π(1x+sinx)dxintegral from 2 to pi of open paren the fraction with numerator 1 and denominator the square root of x end-root end-fraction plus sine x close paren d x воспользуемся свойством линейности интеграла и формулой Ньютона-Лейбница. 1. Разделение интеграла на части Разобьем исходное выражение на два отдельных интеграла: 2π(x-1/2+sinx)dx=2πx-1/2dx+2πsinxdxintegral from 2 to pi of open paren x raised to the negative 1 / 2 power plus sine x close paren d x equals integral from 2 to pi of x raised to the negative 1 / 2 power d x plus integral from 2 to pi of sine x d x2. Нахождение первообразных Найдем неопределенные интегралы для каждой функции:

  • Для xnx to the n-th power первообразная равна xn+1n+1the fraction with numerator x raised to the n plus 1 power and denominator n plus 1 end-fraction . В нашем случае n=-1/2n equals negative 1 / 2:
    x-1/2dx=x1/21/2=2xintegral of x raised to the negative 1 / 2 power d x equals the fraction with numerator x raised to the 1 / 2 power and denominator 1 / 2 end-fraction equals 2 the square root of x end-root Для sinxsine x первообразная известна:
    sinxdx=cosxintegral of sine x d x equals negative cosine x

3. Применение формулы Ньютона-Лейбница Подставим пределы интегрирования от 22 до πpi: F(x)=[2xcosx]2πcap F open paren x close paren equals open bracket 2 the square root of x end-root minus cosine x close bracket sub 2 raised to the pi power Теперь вычислим разность значений в верхней и нижней точках: (2πcosπ)(22cos2)open paren 2 the square root of pi end-root minus cosine pi close paren minus open paren 2 the square root of 2 end-root minus cosine 2 close paren 4. Упрощение выражения Используем известные значения тригонометрических функций:

  • cosπ=-1cosine pi equals negative 1 cos2cosine 2 остается в виде функции (так как 22 радиана не является табличным значением).

Подставляем: (2π(-1))(22cos2)open paren 2 the square root of pi end-root minus open paren negative 1 close paren close paren minus open paren 2 the square root of 2 end-root minus cosine 2 close paren 2π+122+cos22 the square root of pi end-root plus 1 minus 2 the square root of 2 end-root plus cosine 2 Итоговый ответ: 2π22+cos2+12 the square root of pi end-root minus 2 the square root of 2 end-root plus cosine 2 plus 1 Приближенное значение (для справки): $2(1.772) - 2(1.414) - 0.416 + 1 \approx 3.544 - 2.828 - 0.416 + 1 \approx 1.3$$ Я могу помочь вам с вычислением других интегралов или разбором производных для этих же функций. Хотите проверить решение другого примера?

Форма ответа

Ваш аватар