Korisnički Kontrolni Panel
Pogledajte svoj profil
Pogledajte svoje postove
ČPP
Prijavite se

Matematički forum na kojem možete da diskutujete o raznim matematičkim oblastima, pomognete drugima oko rešavanja zadataka, a i da dobijete pomoć kada vam zatreba


















Index stranica MATEMATIČKA ANALIZA INTEGRALI

Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

[inlmath]\int xe^x\mathrm dx[/inlmath]

Re: Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

Postod Daniel » Subota, 19. April 2014, 01:35

jovica je napisao:nadam se da nema gresaka kao malopre :)

Uf, ne da ih ima, nego ne mogu ni da ih izbrojim... :shock: Najozbiljnije... Al' aj'mo redom...

jovica je napisao:da treba da stoji koren pod integralom, ne znam kako to nisam primetio :)

OK, ako je koren pod integralom, onda one zagrade za koje sam pominjao da su potrebne zbog više sabiraka, nisu potrebne, budući da sâm koren obavlja i ulogu zagrade, tj. grupiše te sabirke...

jovica je napisao:da , primetio sam to da ta prva jednakost nije jednaka, prepisao sam je iz zbirke, msm da bi trebalo ovako [inlmath](1-x)^2[/inlmath] :)

Da vidimo...
[inlmath]9-\left(1-x\right)^2=9-\left(1-2x+x^2\right)=8+2x-x^2[/inlmath] – ne odgovara početnom izrazu;
[inlmath]9+\left(1-x\right)^2=9+\left(1-2x+x^2\right)=10-2x+x^2[/inlmath] – to tek ne odgovara početnom izrazu.
Mada, vidim da si ti posle pretpostavio da početni izraz pod korenom ipak glasi [inlmath]8+2x-x^2[/inlmath]:
jovica je napisao:ali hteo sam da pitam za uslove pa sam kontao da ako to promenim i oni ce se promeniti :) a glase : [inlmath]8+2x-x^2\ge 0[/inlmath] pa onda sledi [inlmath]9\cdot\left(1-\left(\frac{1+x}{3}\right)^2\right)\ge 0[/inlmath]

Ali, kako, sad opet pod kvadratom, u brojiocu razlomka, imamo [inlmath]1+x[/inlmath], a ne [inlmath]1-x[/inlmath] kako si malopre napisao da treba da bude... Ne, ništa meni ovde nije jasno... :insane:

Osim toga, iz [inlmath]8+2x-x^2\ge 0[/inlmath] ne sledi [inlmath]9\cdot\left[1-\left(\frac{1+x}{3}\right)^2\right]\ge 0[/inlmath]:
[dispmath]8+2x-x^2=9-\left(1-2x+x^2\right)=9-\left(1-x\right)^2=9\left[1-\frac{\left(1-x\right)^2}{9}\right]=9\left[1-\left(\frac{1-x}{3}\right)^2\right][/dispmath]
Znači, iz [inlmath]8+2x-x^2\ge 0[/inlmath] sledi [inlmath]9\left[1-\left(\frac{1{\color{red}-}x}{3}\right)^2\right]\ge 0[/inlmath] a ne [inlmath]9\cdot\left[1-\left(\frac{1{\color{red}+}x}{3}\right)^2\right]\ge 0[/inlmath].

jovica je napisao:pa sledi [inlmath]\left|\frac{1+x}{3}\right|\le 1[/inlmath] pa sledi [inlmath]-4\le x\le 3[/inlmath], i posle kada se uvede smena [inlmath]t =\frac{1+x}{3}\in\left[-1,1\right],\;x=3t-1[/inlmath], i posle se uvodi smena [inlmath]s=\arccos t\in\left[0,\pi\right][/inlmath], i posle ima [inlmath]t=\cos s,\;\mathrm dt=\sin s\mathrm ds,\;\sin s\in\left[0,1\right][/inlmath] :D nije mi jasno zasto se oni uopste rade, i kako su dosli do njih, nije mi jasno koja je njihova svrha

Početni uslov je bio da potkorena veličina ne bude negativna (tj. da bude ili pozitivna ili nula), kako bi kvadratni koren bio definisan, a samim tim bila definisana i funkcija koja se integrali. Pa su tako (kako god da glasi početni izraz) došli do uslova [inlmath]\left|\frac{1+x}{3}\right|\le 1[/inlmath], pa sad tu opet imaš jednu grešku, jer iz toga ne sledi [inlmath]-4\le x\le 3[/inlmath]:
[dispmath]\left|\frac{1+x}{3}\right|\le 1\quad\Leftrightarrow\quad -1\le\frac{1+x}{3}\le 1\quad\Leftrightarrow\quad -3\le 1+x\le 3\quad\Leftrightarrow\quad -4\le x\le{\color{red}2}[/dispmath]
Ovo posle toga je OK, iz [inlmath]t\in\left[-1,1\right][/inlmath] zaista sledi [inlmath]\arccos t\in\left[0,\pi\right][/inlmath] (ako te to zbunjuje, ovde možeš videti grafik arkus kosinus funkcije), međutim, nakon toga opet imaš jednu grešku, jer iz [inlmath]t=\cos s[/inlmath] treba da se dobije [inlmath]\mathrm dt=-\sin s\mathrm ds[/inlmath] (s minusom!)
[inlmath]\sin s\in\left[0,1\right][/inlmath] je OK, to sledi iz [inlmath]s\in\left[0,\pi\right][/inlmath] (trigonometrijska kružnica).

jovica je napisao:ja sam ga probao uraditi preko [inlmath]3^2-(1-x)^2[/inlmath], i dobijem pomalo cudan rezultat sa [inlmath]\arcsin[/inlmath]- om :D jel mozete postaviti koje je konacno resenje tog zadatka? :)

Bih, vrlo rado, al' konačno rešenje ne znam ni ja, kad ne znam ni kako zadatak, zapravo, ispravno treba da glasi. :unsure: :think1:
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Sharuj ovu temu na:

Share on Facebook Facebook Share on Twitter Twitter Share on MySpace MySpace Share on Google+ Google+
  • +1

Re: Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

Postod Milovan » Subota, 19. April 2014, 02:20

Ako je postavka [inlmath]\int \sqrt{8+2x-x^2} \mathrm{d} x[/inlmath], onda se na kraju dobije:
[dispmath]\int \sqrt{8+2x-x^2} \mathrm{d} x = \frac{x-1}{2} \sqrt{8+2x-x^2} - \frac{9}{2} \arcsin \frac{1-x}{3} + C[/dispmath]
Korisnikov avatar
Milovan  OFFLINE
 
Postovi: 568
Zahvalio se: 356 puta
Pohvaljen: 704 puta

Re: Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

Postod jovica » Nedelja, 20. April 2014, 14:00

-jeste tako glasi zadatak, ja cu napisati postupak koji je naveden u zbirci, iako nije tacan, samo me interesuje zasto su radjeni ti uslovi:
[dispmath]\int\sqrt{9-1+2x-x^2}\mathrm dx=\int\sqrt{9-(1+x)^2}\mathrm dx=\int\sqrt{9\left(1-\left(\frac{1+x}{3}\right)^2\right)}\mathrm dx=[/dispmath][dispmath]=\int 3\sqrt{1-t^2}\:3\:\mathrm dt=9\int\sqrt{(1-t)^2}\mathrm dt=9\int\sqrt{1-\cos^2s}(-\sin s)\mathrm ds=[/dispmath][dispmath]=9\int\left|\sin s\right|(-\sin s)\mathrm ds=-9\int\sin^2s\mathrm ds=\frac{9}{2}\left(x-\frac{1}{2}\sin 2x\right)+c[/dispmath]
tamo u uslovu da je [inlmath]t=\cos s,\;dt=-\sin s\mathrm ds[/inlmath] sam ja pogresno prepisao bez minusa :), ahm pogledacu to ste se tice [inlmath]\arcsin[/inlmath], samo mi nije jasno sto se u ovom zadatku pisu ti uslovi, a u nijednom drugom mi nije napisano :(
milovane, nije mi isto :( jel mozes napisati kako dobijes pre nego vratis [inlmath]x[/inlmath], i koja ti je smena :)
jovica  OFFLINE
 
Postovi: 126
Zahvalio se: 44 puta
Pohvaljen: 1 puta

  • +1

Re: Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

Postod Daniel » Nedelja, 20. April 2014, 16:46

Milovan je napisao:Ako je postavka [inlmath]\int \sqrt{8+2x-x^2} \mathrm{d} x[/inlmath],

E, svaka ti čast kako ga samo ubode. :respekt: :D

jovica je napisao:-jeste tako glasi zadatak, ja cu napisati postupak koji je naveden u zbirci, iako nije tacan

Da, definitivno nije tačan, zbog ovog
jovica je napisao:[dispmath]\int\sqrt{9-1+2x-x^2}\mathrm dx=\int\sqrt{9-(1{\color{red}+}x)^2}\mathrm dx=\cdots[/dispmath]

(treba, naravno, umesto plusa da stoji minus, a ta greška s plusom se dalje provlači kroz ceo postupak)
a na kraju, pretpostavljam, umesto [inlmath]\frac{9}{2}\left(x-\frac{1}{2}\sin 2x\right)+c[/inlmath] treba da piše [inlmath]{\color{red}-}\frac{9}{2}\left({\color{red}s}-\frac{1}{2}\sin 2{\color{red}s}\right)+c[/inlmath] pa zatim treba vraćati smenu...

jovica je napisao:samo mi nije jasno sto se u ovom zadatku pisu ti uslovi, a u nijednom drugom mi nije napisano :(

Uslovi su potrebni zbog ovog koraka:
jovica je napisao:[dispmath]\cdots =9\int\left|\sin s\right|(-\sin s)\mathrm ds=-9\int\sin^2s\mathrm ds=\cdots[/dispmath]

Očigledno je da smo u ovom koraku znali da je [inlmath]\sin s\ge 0[/inlmath], čim smo mogli [inlmath]\left|\sin s\right|[/inlmath] da napišemo kao [inlmath]\sin s[/inlmath], čime je [inlmath]\left|\sin s\right|\left(-\sin s\right)[/inlmath] postalo [inlmath]-\sin^2s[/inlmath]. E sad, kako smo znali da je [inlmath]\sin s\ge 0[/inlmath]?

Da bi data funkcija bila definisana, pišemo uslov da je potkorena veličina veća od nule:
[dispmath]8+2x-x^2\ge 0[/dispmath]
to jest
[dispmath]-2\le x\le 4[/dispmath]
Nakon ispravne smene [inlmath]\frac{1-x}{3}=t[/inlmath] (a ne ove pogrešne smene [inlmath]\frac{1+x}{3}=t[/inlmath] s kojom su oni radili), dobijemo da je
[dispmath]-1\le t\le 1[/dispmath]
Nakon nove smene [inlmath]s=\arccos t[/inlmath] dobijemo da je taj arkus kosinus uvek definisan, jer je on definisan kada mu je argument u intervalu [inlmath]\left[-1,1\right][/inlmath], a [inlmath]t[/inlmath] se nalazi upravo u tom intervalu. E sad, vrednost arkus kosinusa je u intervalu [inlmath]\left[0,\pi\right][/inlmath] (grafik). Prema tome, [inlmath]s\in\left[0,\pi\right][/inlmath]. A to je onaj interval uglova čiji je sinus uvek [inlmath]\ge 0[/inlmath]. Prema tome, [inlmath]\sin s\ge 0[/inlmath], što je podatak koji nam je bio potreban u koraku koji sam citirao.
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

  • +1

Re: Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

Postod Daniel » Nedelja, 20. April 2014, 17:14

jovica je napisao:milovane, nije mi isto :( jel mozes napisati kako dobijes pre nego vratis [inlmath]x[/inlmath], i koja ti je smena :)

Milovanovo rešenje je tačno, ali, ako si dobio [inlmath]\frac{x-1}{2}\sqrt{8+2x-x^2}+\frac{9}{2}\arccos\frac{1-x}{3}+C[/inlmath], onda je i tvoje rešenje tačno. :) Tj. to su dva ista rešenja, budući da je [inlmath]\arccos x=\frac{\pi}{2}-\arcsin x[/inlmath]:
[dispmath]\frac{x-1}{2}\sqrt{8+2x-x^2}+\frac{9}{2}\arccos\frac{1-x}{3}+C=\frac{x-1}{2}\sqrt{8+2x-x^2}+\frac{9}{2}\left(\frac{\pi}{2}-\arcsin\frac{1-x}{3}\right)+C=[/dispmath][dispmath]=\frac{x-1}{2}\sqrt{8+2x-x^2}-\frac{9}{2}\arcsin\frac{1-x}{3}+\underbrace{\frac{9\pi}{4}+C}_C=\frac{x-1}{2}\sqrt{8+2x-x^2}-\frac{9}{2}\arcsin\frac{1-x}{3}+C[/dispmath]
a to je isto rešenje kao i Milovanovo.
Pretpostavljam da je Milovan umesto smene [inlmath]t=\cos s[/inlmath] uveo smenu [inlmath]t=\sin s[/inlmath], što je takođe ispravan način, potpuno ravnopravan s ovim načinom na koji su oni radili. Eto, možeš, radi vežbe, pokušati da uradiš i s tom smenom. Tada je [inlmath]s=\arcsin t[/inlmath], a pošto arkus sinus ima vrednosti u intervalu [inlmath]\left[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}\right][/inlmath], tada i [inlmath]s[/inlmath] leži u tom intervalu, pa će [inlmath]\left|\cos s\right|[/inlmath], koji će se par koraka kasnije pojaviti, biti isto što i [inlmath]\cos s[/inlmath], zato što je kosinus, za uglove u intervalu [inlmath]\left[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}\right][/inlmath] veći od nule ili jednak nuli.
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Re: Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

Postod jovica » Ponedeljak, 21. April 2014, 12:11

ahm, doobro, skapirao sam otprilike kako smo dosli do uslova, samo mi izgleda kao da smo mi pretpostavili da je [inlmath]\sin s[/inlmath] veci ili jednak od nule, pa se to na kraju ispostavilo da je tako, jer tek posle tog koraka ubacujemo ostale smene.
a sto se resenja tice, ja dobijem [inlmath]\frac{-9}{2}\left(t-\frac{1}{2}\sin 2t\right)[/inlmath], ali kad zamenim smenu ne dobijem tako, kapiram da ne koristim dobro [inlmath]\arcsin[/inlmath], ja nisam koristio smenu[inlmath]\frac{1-x}{3}=t[/inlmath], vec sam ga resavao(necu pisati znak integrala ispred zato sto govorim samo kako sam se resio korena), [inlmath]\sqrt{3^2-(1-x)^2}=\sqrt{3^2-(3\sin t)^2}[/inlmath], i onda kad se to malo sredi ispadne [inlmath]3\sqrt{1-\sin^2t}=3\sqrt{\cos^2t}=3\cos t[/inlmath], i sad bi tu trebale biti apsolutne i uslovi [inlmath]\cos t\ge 0[/inlmath], i dalje se radi i dobije dobro. meni je smena bila
[inlmath]1-x=3\sin t\\
-\mathrm dx=3\cos t\mathrm dt\\
\mathrm dx=-3\cos t\mathrm dt[/inlmath]
i onda posto mi treba samo [inlmath]t[/inlmath] kako bi ga vratio u smenu
[inlmath]1-x=3\sin t\\
\frac{1-x}{3}=\sin t\\
t=\arcsin\frac{1-x}{3}[/inlmath]
i sad ja tako kada ga zamenim ne mogu nikako dobiti taj koren koji se vama javlja u resenju :DD
jovica  OFFLINE
 
Postovi: 126
Zahvalio se: 44 puta
Pohvaljen: 1 puta

Re: Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

Postod Daniel » Ponedeljak, 21. April 2014, 16:26

jovica je napisao:samo mi izgleda kao da smo mi pretpostavili da je [inlmath]\sin s[/inlmath] veci ili jednak od nule, pa se to na kraju ispostavilo da je tako

Pa, ne – nismo pretpostavili da je [inlmath]\sin s\ge 0[/inlmath], već smo to zaključili – pogledaj još jednom obrazloženje koje sam napisao.

jovica je napisao:meni je smena bila
[inlmath]1-x=3\sin t[/inlmath]

Pa, dobro. Ti nisi postupno uvodio smene, prvo [inlmath]\frac{1-x}{3}=t[/inlmath] pa zatim [inlmath]t=\sin s[/inlmath], već si odmah uveo smenu [inlmath]\frac{1-x}{3}=\sin t[/inlmath] (s preskočenim onim međukorakom, tj. međusmenom), ali to je u principu to... Jedino što ti je ovde pod oznakom [inlmath]t[/inlmath] ono što je tamo bilo pod oznakom [inlmath]s[/inlmath]...

jovica je napisao:ispadne [inlmath]3\sqrt{1-\sin^2t}=3\sqrt{\cos^2t}=3\cos t[/inlmath], i sad bi tu trebale biti apsolutne i uslovi [inlmath]\cos t\ge 0[/inlmath]

Da, uslovi bi bili:
[dispmath]\left.\begin{array}{l}
x\in\left[-2,4\right]\\
t=\arcsin\frac{1-x}{3}
\end{array}\right\}\quad\Rightarrow\quad\frac{1-x}{3}\in\left[-1,1\right]\quad\Rightarrow\quad t\in\left[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}\right]\quad\Rightarrow\quad\cos t\ge 0[/dispmath]
jovica je napisao:a sto se resenja tice, ja dobijem [inlmath]\frac{-9}{2}\left(t-\frac{1}{2}\sin 2t\right)[/inlmath]

Otprilike se to i dobije, samo si se zezno kod minusa, treba da bude [inlmath]\frac{-9}{2}\left(t{\color{red}+}\frac{1}{2}\sin 2t\right)[/inlmath] – proveri još jednom svoj postupak.

jovica je napisao:[inlmath]t=\arcsin\frac{1-x}{3}[/inlmath]
i sad ja tako kada ga zamenim ne mogu nikako dobiti taj koren koji se vama javlja u resenju :DD

Kad koriguješ onaj minus u plus, dalje se radi ovako:
[dispmath]-\frac{9}{2}\left(t+\frac{1}{2}\sin 2t\right)=-\frac{9}{2}t-\frac{9}{4}\sin 2t=-\frac{9}{2}t-\frac{9}{4}\cdot 2\sin t\cos t=[/dispmath]
pa onda, pošto je [inlmath]\cos t\ge 0[/inlmath], možemo pisati [inlmath]\cos t=\left|\cos t\right|=\sqrt{\cos^2t}=\sqrt{1-\sin^2t}[/inlmath]:
[dispmath]=-\frac{9}{2}t-\frac{9}{2}\sin t\sqrt{1-\sin^2t}=\cdots[/dispmath]
zatim [inlmath]t[/inlmath] zameniš sa [inlmath]\arcsin\frac{1-x}{3}[/inlmath], a [inlmath]\sin t[/inlmath] zameniš sa [inlmath]\frac{1-x}{3}[/inlmath] i dalje ćeš znati... ;)
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Re: Neodredjeni integrali trigonometrijskih funkcija

Postod jovica » Četvrtak, 24. April 2014, 00:20

da u pravu si ja sam se nesto istripovao, da smo kasnije uvodili smene i da se to kasnije nekako racunalo nemam pojma ni ja :D dobro sam dobio bio samo sam pogresno prepisao znak :D zahvaljujem, skapirao sam sve :)
jovica  OFFLINE
 
Postovi: 126
Zahvalio se: 44 puta
Pohvaljen: 1 puta

Prethodna

Povratak na INTEGRALI

Ko je OnLine

Korisnici koji su trenutno na forumu: Nema registrovanih korisnika i 4 gostiju

cron

Index stranicaTimObriši sve kolačiće boarda
Danas je Nedelja, 20. Septembar 2026, 15:09 • Sva vremena su u UTC + 1 sat [ DST ]
Pokreće ga phpBB® Forum Software © phpBB Group
Prevod – www.CyberCom.rs