Вопрос про интеграл. К примеру возьмём такой интеграл: Как правильно интегрировать?...

0 голосов
44 просмотров

Вопрос про интеграл.
К примеру возьмём такой интеграл:
\int\limits^2_{-3} ({2x-3}) \, dx
Как правильно интегрировать? Варианты:
2) \; \int\limits {(2x-3)} \, dx=2*\frac{x^2}{2}-3x=x^2-3x;\\
Или надо по формуле:
\; \int\limits {f(kx+b)} \, dx=\frac{1}{k}F(kx+b)\\ 2)\; 1) \; \int\limits {(2x-3)} \, dx=\frac{1}{2}F(2x-3)=\frac{1}{2}(2*\frac{x^2}{2}-3x)=\frac{1}{2}(x^2-3x);\\
Такое решение даёт неверный ответ. Может неправильно использовал формулу, и правильнее будет так:
3) \; \int\limits {(2x-3)} \, dx=\frac{1}{2}*\frac{(2x-3)^{1+1}}{1+1}=\frac{(2x-3)^2}{4}
В 3-ем использовалась не только формула функции, но и степенной.
Правильный ответ дают 1-ое и 3-ье решения.


Алгебра (25.6k баллов) | 44 просмотров
0

Да, 1 и 3 правильны. Во втором формула верная, но применили вы ее неверно, ведь в данном случае f(t)=t - тождественная функция. Т.е. F(t) это первообразная от нее, значит. F(t)=t^2/2. Вот теперь вместо этого t и надо подставлять 2х-3, и вы получаете как раз решение из 3-го пункта. Так что все правильно. Но такие примеры лучше решать первым способом, это самое быстрое - разбить весь многочлен под интегралом на сумму одночленов и первообразная от каждого уже легко считается.

Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Можно воспользоваться заменой переменной:

\int (2x-3)\, dx=[t=2x-3\;,\; dt=d(2x-3)=(2x-3)'\, dx=2\, dx,\\\\dx=\frac{dt}{2}\, ]=\frac{1}{2}\cdot \int t\cdot dt=\frac{1}{2}\cdot \frac{t^2}{2}+C=\frac{1}{4}\cdot (2x-3)^2+C;\; \; \to \\\\\int _{-3}^2(2x-3)\, dx=\frac{1}{4}\cdot (2x-3)^2\, |_{-3}^2=\frac{1}{4}\cdot (1^2-(-9)^2)=\\\\=\frac{1}{4}\cdot (1-9)=-2

Можно воспользоваться формулой, что я считаю более квалифицированным ответом, так как если линейная функция будет не в 1 степени , а например, в 100-ой, то представить в виде многочлена такое выражение будет почти невозможно.Фактически формула выводится с помощью подстановки ( или с помощью подведения под знак дифференциала). Для степенной функции формула будет выглядеть так:

\int (ax+b)^{n}dx=\frac{1}{a}\cdot \frac{(ax+b)^{n+1}}{n+1}+C

Как видите, из этих соображение ответ во 2 пункте у вас неверен, так как там неправильно найдена первообразная от степенной функции (в основании которой находится линейная функция).





(831k баллов)