f (ξ i ) (x i x i 1 )

Hasonló dokumentumok
Laplace-transzformáció. Vajda István február 26.

Matematika A1a - Analízis elméleti kérdései

Határozott integrál. Newton -Leibniz szabály. alkalmazások. improprius integrál

A Riemann-integrál intervallumon I.

9. HATÁROZATLAN INTEGRÁL

Az integrálszámítás néhány alkalmazása

Kalkulus II. Beugró kérdések és válaszok 2012/2013 as tanév II. félév

Improprius integrálás

5.1. A határozatlan integrál fogalma

= n 2 = x 2 dx = 3c 2 ( 1 ( 4)). = π 13.1

Gazdasági matematika I. tanmenet

Többváltozós analízis gyakorlat

Improprius integrálás

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Exponenciális és Logaritmusos feladatok

12. Határozatlan és határozott integrál

A határozott integrál fogalma és tulajdonságai

1. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) Matematikai összefoglaló

A határozott integrál

Határozzuk meg, hogy a következő függvényeknek van-e és hol zérushelye, továbbá helyi szélsőértéke és abszolút szélsőértéke (

Gyökvonás. Hatvány, gyök, logaritmus áttekintés

2. NUMERIKUS INTEGRÁLÁS

Minta feladatsor I. rész

1. MECHANIKA-MOZGÁSTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) Matematikai összefoglaló

FELVÉTELI VIZSGA, július 15.

Analízis II. harmadik, javított kiadás

7. HATÁROZATLAN INTEGRÁL. 7.1 Definíció és alapintegrálok

12. Határozatlan és határozott integrál

Tekintsük az I (I R) intervallumon értelmezett f : I R függvényt. Ebben a

7. tétel: Elsı- és másodfokú egyenletek és egyenletrendszerek megoldási módszerei

VI. Deriválható függvények tulajdonságai

1. feladat Oldja meg a valós számok halmazán a következő egyenletet: 3. x log3 2

Debreceni Egyetem. Kalkulus II. Gselmann Eszter

f függvény bijektív, ha injektív és szürjektív is (azaz minden képhalmazbeli elemnek pontosan egy ısképe van)

x 2 e x dx c) (3x 2 2x)e 2x dx x sin x dx f) x cosxdx (1 x 2 )(sin 2x 2 cos 3x) dx e 2x cos x dx k) e x sin x cosxdx x ln x dx n) (2x + 1) ln 2 x dx

Integrálszámítás. a Matematika A1a-Analízis nevű tárgyhoz november

1. Folytonosság. 1. (A) Igaz-e, hogy ha D(f) = R, f folytonos és periodikus, akkor f korlátos és van maximuma és minimuma?

Gyakorló feladatsor 11. osztály

Vektortér fogalma vektortér lineáris tér x, y x, y x, y, z x, y x + y) y; 7.)

IV. INTEGRÁLSZÁMÍTÁS Feladatok november

7. Határozott integrál

(anyagmérnök nappali BSc + felsőf. szakk.) Oktatók: Dr. Varga Péter ETF (előtan. feltétel): ---

5. Logaritmus. I. Nulladik ZH-ban láttuk: 125 -öt kapjunk. A 3 5 -nek a 3. hatványa 5, log. x Mennyi a log kifejezés értéke?

ANALÍZIS II. TÉTELBIZONYÍTÁSOK ÍRÁSBELI VIZSGÁRA

Kalkulus I. gyakorlat Fizika BSc I/1.

A gyakorlatok anyaga

Határozatlan integrál, primitív függvény

Matematika 4 gyakorlat Földtudomány és Környezettan BSc II/2

Határozott integrál és alkalmazásai

Szili László. Integrálszámítás (Gyakorló feladatok) Analízis 3. Programtervező informatikus szak BSc, B és C szakirány

KALKULUS INFORMATIKUSOKNAK I.

1. Ábrázolja az f(x)= x-4 függvényt a [ 2;10 ] intervallumon! (2 pont) 2. Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét!

IX. A TRIGONOMETRIA ALKALMAZÁSA A GEOMETRIÁBAN

Fekete Mária. Matematika II. Pécsi Tudományegyetem Pollack Mihály Műszaki Kar Matematika Tanszék

4. Hatványozás, gyökvonás

0.1 Deníció. Egy (X, A, µ) téren értelmezett mérhet függvényekb l álló valamely (f α ) α egyenletesen integrálhatónak mondunk, ha

Molnár Bence. 1.Tétel: Intervallumon értelmezett folytonos függvény értékkészlete intervallum. 0,ami ellentmondás uis. f (x n ) f (y n ) ε > 0

Absztrakt vektorterek

Differenciálszámítás. Lokális szélsőérték: Az f(x) függvénynek az x 0 helyen lokális szélsőértéke

Kalkulus I. NÉV: Határozzuk meg a következő határértékeket: 8pt

8n 5 n, Értelmezési tartomány, tengelymetszetek, paritás. (ii) Határérték. (iii) Első derivált, monotonitás,

( x) XI. fejezet. Határozott integrál, terület és térfogat számítás. Elméleti áttekintés. A határozott integrál definícióját ld. a jegyzetben.

TARTALOMJEGYZÉK MATEMATIKAI ANALÍZIS I. FEJEZET. A PRIMITÍV FÜGGVÉNY ÉS A HATÁROZATLAN INTEGRÁL...5 II. FEJEZET. INTEGRÁLÁSI MÓDSZEREK...

x a x, ha a > 1 x a x, ha 0 < a < 1

A képzetes számok az isteni szellem e gyönyörű és csodálatos hordozói már majdnem a lét és nemlét megtestesítői. (Carl Friedrich Gauss)

HÁZI FELADATOK. 1. félév. 1. konferencia A lineáris algebra alapjai

Numerikus módszerek 2.

11. évfolyam feladatsorának megoldásai

Integrálszámítás (Gyakorló feladatok)

Függvény differenciálás összefoglalás

Tartalomjegyzék. Tartalomjegyzék Valós változós valós értékű függvények... 2

2010/2011 es tanév II. féléves tematika

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK EMELT SZINT Függvények Analízis

Integráltáblázatok. v du. u dv = uv. lna cosu du = sinu+c. sinu du = cosu+c. (ax+b) 1 dx = 1 a ln ax+b +C. a 2. x(ax+b) 1 dx = x a b a 2 ln ax+b +C

Megoldott feladatok november 30. n+3 szigorúan monoton csökken, 5. n+3. lim a n = lim. n+3 = 2n+3 n+4 2n+1

2) Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét! (3pont)

M. 2. Döntsük el, hogy a következő két szám közül melyik a nagyobb:

A 2013/2014. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Javítási-értékelési útmutató

A + B = B + A A B = B A ( A + B ) + C = A + ( B + C ) ( A B ) C = A ( B C ) A ( B + C ) = ( A B ) + ( A C ) A + ( B C ) = ( A + B ) ( A + C )

Feladatok matematikából 3. rész

n 2 2n), (ii) lim Értelmezési tartomány, tengelymetszetek, paritás. (ii) Határérték. (iii) Első derivált, monotonitás, (ii) 3 t 2 2t dt,

2014/2015-ös tanév II. féléves tematika

Analízis házi feladatok

1/1. Házi feladat. 1. Legyen p és q igaz vagy hamis matematikai kifejezés. Mutassuk meg, hogy

Exponenciális és logaritmikus egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlôtlenségek

Néhány szó a mátrixokról

MATEMATIKA FELZÁRKÓZTATÓ TANFOLYAM

Obudai Egyetem RKK Kar. Feladatok a Matematika I tantárgyhoz

Analízis jegyzet. Sikolya Eszter ELTE TTK Alkalmazott Analízis és Számításmatematikai Tanszék augusztus 31.

Heves Megyei Középiskolák Palotás József és Kertész Andor Matematikai Emlékversenye évfolyam (a feladatok megoldása)

ANALÍZIS II. DEFINÍCIÓK, TÉTELEK

lim 2 2 lim 2 lim 1 lim 3 4 lim 4 FOLYTONOSSÁG 1 x helyen? ( 2 a matek világos oldala Mosóczi András 4.1.? 4.5.? 4.2.? 4.6.? 4.3.? ? 4.8.?

a b a leghosszabb. A lapátlók által meghatározott háromszögben ezzel szemben lesz a

MATEMATIKA 9. osztály I. HALMAZOK. Számegyenesek, intervallumok

Differenciálgeometria feladatok

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag

Gyakorlo feladatok a szobeli vizsgahoz

Els gyakorlat. vagy más jelöléssel

1. Komplex függvények dierenciálhatósága, Cauchy-Riemann egyenletek. Hatványsorok, elemi függvények

HÁZI FELADATOK. 2. félév. 1. konferencia Komplex számok

Átírás:

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg 4. Integrálszámítás 4.. A htározott integrál Definíció Az [, b] intervllum vlmely n részes felosztásán (n N) z F n ={,,..., n } hlmzt értjük, melyre = < <...< n = b. Megjegyzések: Az F n felosztás függ z osztópontok számától és zok elhelyezkedésétől is. Az F n felosztás finomságán z [, ], [, ],..., [ n, n ] részintervllumok közül leghosszbbik hosszát, zz d (F n )=m ( i i )-et értjük, hol i {,,..., n}. Az [, b] intervllum felosztásink egy F, F,..., F n,... soroztát végtelenül finomodónk nevezzük, h lim n d (F n )=. Definíció Legyen z f függvény értelmezett z [, b] intervllumon és legyen F n ={,,..., n } z intervllum egy felosztás. A σ n = n i= f (ξ i ) ( i i ) összeget z f függvény [, b] intervllum vett integrálközelítő összegének nevezzük, h i {,,...,n} eseténξ i [ i, i ]. Készítette: Vjd István 74

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg Megjegyzések: Az f függvény [, b] intervllumon vett integrálközelítő összege függ válsztott felosztástól és ttól is, hogy z egyes részintervllumokbn hogyn válsztjuk ξ i helyet. Az integrálközelítő összeget tégllpok területének összegével szemléltethetjük, h függvény z dott intervllumbn csk pozitív értékeket vesz fel. (. ábr) y ξ ξ ξ... n ξ n n. ábr. Integrálközelítő összeg Készítette: Vjd István 75

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg Definíció H z f függvény értelmezett z [, b] intervllumon és integrálközelítő összegeinek minden olynσ n sorozt, mely z [, b] intervllum vlmely végtelenül finomodó F n felosztássoroztához trtozik, ugynhhoz z I R vlós számhoz trt, kkor z f függvényt z [, b] intervllumon Riemnn-értelemben integrálhtónk nevezzük, és fenti I szám ennek függvénynek z [, b] intervllumon vett Riemnn-integrálj. Jelölés: b f, illetve b f () d. Megjegyzés: H z f függvény z [, b] intervllumon csk pozitív értékeket vesz fel, kkor b f = I értéke megegyezik z f függvény grfikonjánk [, b] intervllumb eső része, z tengely és z =, =b egyenesek áltl htárolt síkidom területével. (. ábr) y b f () d b. ábr. A htározott integrál szemléletes jelentése Készítette: Vjd István 76

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg (Az f függvény integrálhtóságánk szükséges feltétele.) H z f függvény Riemnn-értelemben integrálhtó z [, b] intervllumon, kkor f ezen z intervllumon korlátos. (Az f függvény integrálhtóságánk elégséges feltétele.) H z f függvény folytonos z [, b] intervllumon, kkor Riemnn-értelemben integrálhtó is [, b]-n. (Az f függvény integrálhtóságánk (egy másik) elégséges feltétele.) H z f függvény monoton és korlátos z [, b] intervllumon, kkor Riemnn-értelemben integrálhtó is [, b]-n. Készítette: Vjd István 77

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg H z f és g függvények integrálhtó z [, b] intervllumon és c R, kkor c f, f+ g és f g függvények is integrálhtók [, b]-n és b c f= c b f b b ( ) f+ g = f+ b g b b ( ) f g = f b g H z f függvény integrálhtó z [, b] intervllumon, kkor [, b] minden részintervllumán is integrálhtó. H <b<c vlós számok és z f függvény integrálhtó z [, b] és [b, c] intervllumokon, kkor integrálhtó [, c]-n is és b f+ c f= c f b Készítette: Vjd István 78

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg 4.. A Newton-Leibniz formul, htároztln integrál Definíció H z f vlós-vlós függvény értelmezett vlmely (véges vgy végtelen) I intervllumon, és létezik olyn F függvény, mely differenciálhtó I-n és és melyre teljesül, hogy I esetén F ()= f (), kkor z F függvényt z f függvény I intervllumon vett primitív függvényének nevezzük. Péld: Az f ()= függvénynek F ()= primitív függvénye vlós számok hlmzán, ( ) ( ) mert R esetén F ()= = = = = f (). (Newton-Leibniz formul) H z f vlós-vlós függvény integrálhtó z [, b] intervllumon és F primitív függvénye f -nek [, b]-n, kkor b f= F (b) F () Péld: 5 d= [ ] 5 = 5 = 5 8 = 7 = 9. H z f vlós-vlós függvénynek F primitív függvénye, kkor C R esetén F + C is primitív függvénye f -nek. Péld: Az f ()= függvénynek z F ()=, stb. függvények is primitív függvényei. 5 függvényen kívül G ()= +, H ()= Készítette: Vjd István 79

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg H z f vlós-vlós függvénynek létezik primitív függvénye, kkor végtelen sok primitív függvénye is létezik, de bármelyik kettő különbsége konstns. Definíció Az f vlós-vlós függvény primitív függvényeinek hlmzát f htároztln integráljánk nevezzük. Jelölés: f, f () d Péld: d= + C C R H z f és g függvényeknek létezik primitív függvénye z I intervllumon és c R, kkor c f, f+ g, f g függvényeknek is létezik primitív függvénye I-n és c f= c ( ) f+ g = ( f g ) = f f+ f g g Példák: Mivel d= + C, ezért d= d= + C Minthogy sin d= cos +Cés cos d=sin +C, ezért sin +cos d= cos +sin +C Készítette: Vjd István 8

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg H F z f primitív függvénye és, b R,, kkor f (+b) d= F (+b) + C Példák: cos (+) d= sin (+) d = ln + C + C Mindenα R,α esetén f α () f () d= fα+ α+ + C Példák: sin 4 cos d= sin5 + C 5 ( + ) ( d= + ) ( + ) 4 ( + ) 4 d= + C= 4 8 + C f () f () d=ln f () + C Példák: + d= tg d= + d= ln( + ) + C sin cos d= sin d= ln cos +C cos Készítette: Vjd István 8

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg H z f vlós-vlós függvénynek létezik F primitív függvénye egy I intervllumon és ugynezen z intervllumon g vlósvlós differenciálhtó függvény, kkor z ( f g ) g függvénynek is létezik primitív függvénye I-n és ( f g ) () g () d= ( F g ) ()+C Megjegyzés: A fenti összefüggést szokás így is írni: f ( g () ) g ()=F ( g () ) + C. Példák: e sin cos d=e sin + C + d= 4 +( ) d= rctg + C (A prciális integrálás szbály) H z u és v függvények vlmely I intervllumon differenciálhtók, továbbá z uv szorztfüggvénynek létezik primitív függvénye I-n, kkor u v-nek is létezik primitív függvénye I-n és u v=uv uv Példák: (+) v e d=(+) e u v u e v d= u (+) e e d= = (+) e e + C=e + C Készítette: Vjd István 8

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg ( + ) ( ) ( ) ln d= v + ln v + d= u u u v ( ) ( ) ( ) = + ln + d= + ln 9 +C Mikor lklmzunk prciális integrálást? Erre kérdésre nehéz pontos válszt dni, de vn néhány olyn integrndus, melyre prciális integrálás módszere lklmzhtó: Az integrndus egy polinom és egy eponenciális függvény szorzt, hol z eponenciális függvény kitevője lineáris függvény. Ilyenkor z eponenciális függvényt integrálndó függvénynek (u ) válsztjuk és polinom deriválndó függvény (v). Az integrndus p () sin (+b) vgy p () cos (+b) lkú, hol p () polinom. Itt is polinomot válsztjuk deriválndó függvénynek (v) és trigonometrikus függvényt integrálndónk (u ). Az integrndus sin (+b) e c+d lkú. Kétszer kell prciálisn integrálni és z integrndus primitív függvényét egyenletrendezési lépésekkel kpjuk meg. Az integrndus p () log n (+b) lkú, hol p () polinom. Itt p () z integrálndó függvény (u ), és logritmus függvény deriválndó (v). Az integrndus p () rcsin n (+b), p () rccos n (+b), p () rctg n (+b), illetve p () rcctg n (+b) lkú, hol p () polinom. Itt is p () z integrálndó függvény (u ), ciklometrikus függvény pedig deriválndó (v). (A prciális integrálás szbály htározott integrál esetén) H z u és v függvények differenciálhtók, z u, v pedig integrálhtók z [, b] intervllumon, kkor z u v és uv függvények is integrálhtók [, b]-n és b u v=[uv] b b uv Készítette: Vjd István 8

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg π 4 Péld: u rctg d= rctg u v v π 4 π 4 u d= π + π 4 v + d= = π π 4 ( ) d= π + [ ] rctg π 4 =π π 8 +, 457 4.. Az integrálszámítás lklmzás területek kiszámításár. Számítsuk ki z y=sin, ( [,π]) görbe és z tengely közé zárt területet. y T= π sin π sin d=[ cos ] π = = cosπ+cos =. Mekkor területű korlátos síkidomot htárolnk z y= és y= egyenletekkel megdott lkztok? Ábrázolj ezt korlátos síkidomot derékszögű koordinátrendszerben. y y= y= A = másodfokú egyenletet megoldv z = és = gyököket kpjuk, zz két lkzt z = és = helyeken metszi egymást. T= ( ) [ d= = ( = ) ( 4 + 8 ) ] = 9 Készítette: Vjd István 84

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg 4.4. Feldtok Számíts ki következő htároztln integrálokt:. Alpintegrálokr visszvezethető feldtok: ) c) g) i) Megoldás: ( 5+ ) d b) ( + cos sin ) d d) ( ) ch + 4 sh d f) sin cos d h) ( sin ) + d ( ) d (e + 5 cos ) d ctg d + d ) ( 5+ ) d= 5 + +C b) ( ) d= ( 7 6 6 + ) d= 6 6 5 5 6 + C c) ( + cos sin ) d= + sin +cos +C d) (e + 5 cos ) d=e + 5 sin ln + C ( ) ch + 4 sh d= sh + 4 ch +C f) cos ctg sin ( ) d= sin d= sin d= sin d = ctg +C sin cos g) d= sin d= +C ( ) + ( h) + d= 4 d= 4 ) d= 4 rctg +C + + ( ) i) + d= rcsin +C Készítette: Vjd István 85

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg. ) c) g) i). ) c) g) i) 4. ) c) 5. ) d) (4+) 6 d b) 5 d ( d] d) ) d +5 4+ (sin 5 cos ) d f) +9 d ( ) 4 d h) cos d 4 sh (6 ) d +5 d b) d ( ) 6 ( + 5+) 7 d d) ( cos sin cos sin ) d rctg sin d f) + d rcsin ch d h) sh sh d ( ) 5 d + + + d b) ctg d tg d d) th(+)d e cos d f) e + 5 sin d ( e d b) ( ) sin ) d c) e d e ch (e 6) d + 4 d 6. Alklmzz prciális integrálás módszerét. ) sin d b) cos d c) sin d d) sin d (+) cos d f) e d g) ln d h) rcsin d i) rctg d 7. Alklmzz rcionális törtek integrálásár tnult módszereket. 4 ) d b) d c) + + + 4+5 d d +5 +5 d) d f) 5+6 + 5 (+) d 8. Végezze el következő integrálásokt helyettesítéssel: Készítette: Vjd István 86

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg ) d) d + e + e b) d e + d c) + d f) sin e e + d d +cos Készítette: Vjd István 87

Villmosmérnök Szk, Távokttás Mtemtik segédnyg. Számíts ki következő htározott integrálok értékét: ) i) π π ( + 5 ) d b) d + f) cos 5 d j) 4 π π π 4 d c) d cos g) cos d k) sin 6 π π sin d d) π 6 tg d h) 4 ln d l) + d d e rctg + d m) π π sin sin 6 d n) ch 5 d. Alklmzz prciális integrálás módszerét htározott integrálokr: π ( ) e d b) sin π ) π d c) cos d 4 d) rctg( )d e (+) ln d. Alklmzzon helyettesítéses integrálást következő integrálok kiszámításár: π 4 ln 5 sin e + ) d b) d c) 4+ cos + e + d 4. Számolj ki megdott függvény és z -tengely közötti területet megdott intervllumbn: ) [ ] f () =, [, 4] b) f () = ln, [, e] c) f () = rcsin,, 5. Htározz meg z f ()=4 + és g()= + 8 függvények grfikonji áltl htárolt korlátos síkidom területét. Készítette: Vjd István 88