Bestemt integral

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

[tex]$\int\limits_0^{\sqrt \pi } {x \cdot \sin {x^2}dx} $[/tex]

[tex]$\int\limits_{u = 0}^{u = \pi } {x\sin u \cdot {1 \over {2x}}du} $[/tex]

[tex]${1 \over 2}\left[ { - \cos x} \right]_0^\pi $[/tex]

[tex]${1 \over 2}\left( { - \cos \pi - \left( { - \cos 0} \right)} \right)$[/tex]

[tex]${1 \over 2}\left( { - \left( { - 1} \right) - \left( { - 1} \right)} \right) = \underline{\underline 1} $[/tex]

EDIT: Her har vi brukt substitusjon:

[tex]$u = {x^2} \Rightarrow u^\prime = {{du} \over {dx}} = 2x \Rightarrow dx = {1 \over {2x}}du,\;x = 0 \Rightarrow u = 0,\;x = \sqrt \pi \Rightarrow u = \pi $[/tex]


Alternativt kunne vi gjort det slik

[tex]$\int {x \cdot \sin {x^2}dx} $[/tex]
[tex]$u = x \Rightarrow u^\prime = 1$[/tex]
[tex]$v^\prime = \sin {x^2} \Rightarrow v = - {1 \over {2x}}\cos {x^2}$[/tex]


[tex]$$\int {x \cdot \sin {x^2}dx} = x \cdot \left( { - {1 \over {2x}}\cos {x^2}} \right) - \int {1 \cdot } \left( { - {1 \over {2x}}\cos {x^2}} \right)dx$$[/tex]

[tex]$$\int {x \cdot \sin {x^2}dx} = - {1 \over 2}\cos {x^2} + {1 \over 2}\int {{1 \over x}\cos {x^2}} dx$$[/tex]

Dette er ikke lov er det vel? Følte det ble fort litt stygg oppgave [tex]$v^\prime = \sin {x^2} \Rightarrow v = - {1 \over {2x}}\cos {x^2}$[/tex]
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Jeg wrote:[tex]$\int\limits_0^{\sqrt \pi } {x \cdot \sin {x^2}dx} $[/tex]

[tex]$\int\limits_{u = 0}^{u = \pi } {x\sin u \cdot {1 \over {2x}}du} $[/tex]

[tex]${1 \over 2}\left[ { - \cos x} \right]_0^\pi $[/tex]

[tex]${1 \over 2}\left( { - \cos \pi - \left( { - \cos 0} \right)} \right)$[/tex]

[tex]${1 \over 2}\left( { - \left( { - 1} \right) - \left( { - 1} \right)} \right) = \underline{\underline 1} $[/tex]
To spørsmål

1. Burde læreren brukt parantes for å resisere at: [tex]$\int {x \cdot \sin \left( {{x^2}} \right)dx} \ne \int {x \cdot {{\sin }^2}xdx = } \int {x \cdot {{\left( {\sin x} \right)}^2}dx} $[/tex]

Disse er jo ikke like: [tex]$\int\limits_0^{\sqrt \pi } {x \cdot \sin \left( {{x^2}} \right)dx} \ne \int\limits_0^{\sqrt \pi } {x \cdot {{\left( {\sin x} \right)}^2}dx} $[/tex]

2. Når vi setter inn igjen her: [tex]${1 \over 2}\left[ { - \cos x} \right]_0^\pi $[/tex] Burde det ikke stått: [tex]${1 \over 2}\left[ { - \cos {x^2}} \right]_0^\pi $[/tex] siden vi satt: [tex]u=x^2[/tex]?
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Vektormannen
Euler
Euler
Posts: 5889
Joined: 26/09-2007 19:35
Location: Trondheim
Contact:

Som du ser så fører ikke den delvise integrasjonen frem. Det blir ikke noe enklere integral. Substitusjon er nok veien å gå her.

Til de to spørsmålene:

1. Det er vanlig at [tex]\sin^2 x[/tex] betyr [tex](\sin x)^2[/tex], så når man ser [tex]\sin x^2[/tex] så er det underforstått at det er [tex]\sin(x^2)[/tex] som menes. Men ja, det burde kanskje vært parenteser for å gjøre det helt klart hva som menes.

2. Det burde stått [tex]\frac{1}{2}[-\cos u]_0^\pi[/tex] -- eller -- som du sier [tex]\frac{1}{2}[-\cos(x^2)]_0^{\sqrt \pi}[/tex], men da altså med de gamle grensene igjen.
Elektronikk @ NTNU | nesizer
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Vektormannen wrote:Som du ser så fører ikke den delvise integrasjonen frem. Det blir ikke noe enklere integral. Substitusjon er nok veien å gå her.

2. Det burde stått [tex]\frac{1}{2}[-\cos u]_0^\pi[/tex] -- eller -- som du sier [tex]\frac{1}{2}[-\cos(x^2)]_0^{\sqrt \pi}[/tex], men da altså med de gamle grensene igjen.
Fantastisk Vektormannen, hva skulle jeg ikke gjort med en helg med deg, hadde jo lært så utrolig mye! :D

Har av og til tenkt på dette, tenk hvis man feks hadde en far som mattelærer - tenk det den muligheten man hadde hatt da? (sporet litt av her nå, hehe)
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Vektormannen
Euler
Euler
Posts: 5889
Joined: 26/09-2007 19:35
Location: Trondheim
Contact:

Akkurat når det gjelder integrasjon så hadde du vel lært litt mer av en helg med Nebu :P

Far som er mattelærer ja, det hadde vært noe...
Elektronikk @ NTNU | nesizer
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

Når jeg får en sønn eller datter skal jeg i det minste prøve å integrere hun i dette forumet her :lol:
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Det å ha litt snodige grenser er som regel tegn på at man kan bruke substitusjon, men UTEN å gå tilbake til x etterpå. Man bare fullfører med u i stedet for x.

Her er et eksempel jeg fikk på min eksamen.

http://www.youtube.com/watch?v=nDohkj9WKw0
Image
Razzy
Grothendieck
Grothendieck
Posts: 819
Joined: 20/09-2010 14:23
Location: Bergen

Nebuchadnezzar wrote:Når jeg får en sønn eller datter skal jeg i det minste prøve å integrere hun i dette forumet her :lol:
Da tror jeg du gjør deg selv en tjeneste! Her inne kan man - om man er ivrig nok (og det kommer garantert din sønn/datter til å være) lære seg alt mulig, det er jo bare å spørre :)

Aleks855 wrote:Det å ha litt snodige grenser er som regel tegn på at man kan bruke substitusjon, men UTEN å gå tilbake til x etterpå. Man bare fullfører med u i stedet for x.

Her er et eksempel jeg fikk på min eksamen.

http://www.youtube.com/watch?v=nDohkj9WKw0
Nice, gikk det greit på eksamen?

KhanaNorway er bra :)
Bygg.ing @ Hib - 2 året.
Post Reply