Trigonometri-integrasjon

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Sluggern
Noether
Noether
Innlegg: 40
Registrert: 16/09-2006 13:41

Jeg beklager på forhånd, men jeg får de ikke til:

1)
Grafen til y=e^(-x)sin2x, x £[0,2] og x-aksen avgrenser et område over x-aksen. Regn ut arealet av dette området.
Dere trenger ikke regne ut hele arealet, men hadde vært fint hvis noen klarte å regne ut selve integralet.
Jeg kom hit: [symbol:integral] e^(-x)sin2xdx= -e^(-x)sin2x-(e^(-x)2cos2x+
[symbol:integral] e^(-x)*4sin2xdx) ved å bruke variabelskifte 2 ganger
Er dette riktig? hva gjør jeg videre?
Prøvde på [symbol:integral] e^(-x)sin2xdx= (1/2)*(-e^(-x)*sin2x-e^(-x)*2cos2x+4), men får feil svar når jeg da videre regner ut arealet...

2)
Finn volumet av det omdreiningslegemet vi får når vi dreier grafen til f(x)=0,5cosx+1 for 0<x<2 [symbol:pi] om x-aksen.
Jeg vet at volumet= [symbol:pi] [symbol:integral] (b-a)(f(x))^2dx, og da får jeg noe som [symbol:pi] [symbol:integral] (b-a)(0,5cos^(2)x+cosx+1)dx, og her sitter jeg fast. Hvordan skal jeg regne ut dette integralet?

3)
Finn integralet [symbol:integral] tan^(2)x
Prøvd masse rart (substitusjon og variabalskifte), men får det ikke til..

På forhånd, tusen takk for den hjelpen jeg måtte få!
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

Har bare tid til å hjelp deg med 3) NÅ:

Husk at [tex]\;{d\over dx}(\tan(x))=1+\tan^2(x)[/tex]

slik at:

[tex]I\,=\,\int \tan^2(x)\,{\rm dx}\,=\,\tan(x)-x+C[/tex]

(sjekker du lett ved å derivere høyre sida og sammenligne med integranden). NB-husk integrasjonsvariabelen !
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

Liker du å skrive {\rm dx} du? Jeg liker bedre å skrive {\rm d}x jeg :)
Synes du{\rm dx} er penere kanskje?
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

sEirik skrev:Liker du å skrive {\rm dx} du? Jeg liker bedre å skrive {\rm d}x jeg :)
Synes du{\rm dx} er penere kanskje?
Synes begge er like stygge...hehe :wink:
Neida - egentlig ett fett
:D
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

Jeg synes [tex]dx[/tex] blir litt stygt, selv om alle vanlige mattebøker skriver det sånn. [tex]{\rm dx}[/tex] er litt bedre, men personlig foretrekker jeg [tex]{\rm d}x[/tex] da.

[tex]\int x^2 dx[/tex]

[tex]\int x^2 {\rm dx}[/tex]

[tex]\int x^2{\rm d}x[/tex]

Og med eller uten mellomrom før dx? Og hvor stort mellomrom? :p


[tex]\int x^2\ dx[/tex]

[tex]\int x^2\ {\rm dx}[/tex]

[tex]\int x^2\ {\rm d}x[/tex]

Hmm, nå synes jeg plutselig ikke [tex]dx[/tex] var så stygt lenger. Spørs om jeg skal begynne å bruke det igjen...
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

Ang 2):

[tex]\int(0,5cos^2(x)+cos(x)+1){\rm dx}[/tex]

bruk at cos[sup]2[/sup](x) = 0,5(1 + cos(2x))

så er d bare å integrere på...
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Innlegg: 8552
Registrert: 21/08-2006 03:46
Sted: Grenland

He,he

Enig, fordi der er en "finish" på integralet.
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

[tex]{\rm d}x[/tex] er vel korrekt i følge konvensjonen.
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

Wikipedia bruker [tex]dx[/tex]: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_in ... _functions

Kalkulus (TL) bruker også [tex]dx[/tex] ...
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

Det er mye mulig. Det slurves med det i bøker og generelt overalt. Men det er slik det skal være hvis man skal være veldig pedantisk. (Og hva Tom Lindstrøm måtte finne på tar jeg ikke så høytidelig)
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

Magnus skrev:Det er mye mulig. Det slurves med det i bøker og generelt overalt. Men det er slik det skal være hvis man skal være veldig pedantisk. (Og hva Tom Lindstrøm måtte finne på tar jeg ikke så høytidelig)
Ifølge hvilken konvensjon er det korrekt da?
Magnus
Guru
Guru
Innlegg: 2286
Registrert: 01/11-2004 23:26
Sted: Trondheim

Har dessverre ingen navn på konvensjonen. Er vel samme konvensjon som sier at variabler skal være i kursiv, indekser ikke i kursiv osv. Du får høre med konvensjons-kongen Eskil K. Dahl ved NTNU.
Sluggern
Noether
Noether
Innlegg: 40
Registrert: 16/09-2006 13:41

Hva med å hjelpe meg med oppg.1 også? :P
Har fått til de to andre!
sEirik
Guru
Guru
Innlegg: 1551
Registrert: 12/06-2006 21:30
Sted: Oslo

rafen til y=e^(-x)sin2x, x £[0,2] og x-aksen avgrenser et område over x-aksen. Regn ut arealet av dette området.
Dere trenger ikke regne ut hele arealet, men hadde vært fint hvis noen klarte å regne ut selve integralet.
Jeg kom hit: ∫ e^(-x)sin2xdx= -e^(-x)sin2x-(e^(-x)2cos2x+
∫ e^(-x)*4sin2xdx) ved å bruke variabelskifte 2 ganger
Er dette riktig? hva gjør jeg videre?
Prøvde på ∫ e^(-x)sin2xdx= (1/2)*(-e^(-x)*sin2x-e^(-x)*2cos2x+4), men får feil svar når jeg da videre regner ut arealet...

[tex]f(x) = e^{-x} \cdot \sin (2x)[/tex], [tex]x \in \[0\ ,\ 2\][/tex]

[tex]I = \int e^{-x} \cdot \sin (2x) {\rm d}x[/tex]

Dette er et typisk integral der det kan passe godt å bruke delvis integrasjon flere ganger, til vi finner igjen integralet vårt.

[tex]u^\prime = e^{-x}[/tex], [tex]v = \sin (2x)[/tex]

[tex]u = -e^{-x}[/tex], [tex]v^\prime = 2\cos (2x)[/tex]

[tex]I = -e^{-x}\sin(2x) - \int -2e^{-x}\cos (2x) {\rm d}x[/tex]

Ny delvis:

[tex]u^\prime = -2e^{-x}[/tex], [tex]v = \cos (2x)[/tex]

[tex]u = 2e^{-x}[/tex], [tex]v^\prime = -2\sin (2x)[/tex]

[tex]I = -e^{-x}\sin(2x) - \left ( 2e^{-x}\cos (2x) - \int -4e^{-x}\sin (2x) {\rm d}x \right )[/tex]

[tex]I = -e^{-x}\sin(2x) - 2e^{-x}\cos (2x) + \int -4e^{-x}\sin (2x) {\rm d}x[/tex]

[tex]I = -e^{-x}\sin(2x) - 2e^{-x}\cos (2x) -4\int e^{-x}\sin (2x) {\rm d}x[/tex]

Vi vet at [tex]\int e^{-x}\sin (2x) {\rm d}x = I + C[/tex], der C er en integrasjonskonstant. Derfor

[tex]I = -e^{-x}\sin(2x) - 2e^{-x}\cos (2x) -4(I + C)[/tex]

[tex]I = -e^{-x}\sin(2x) - 2e^{-x}\cos (2x) -4I - 4C[/tex]

Siden C er en konstant, er også -4C en konstant. Vi bare setter denne som C.

[tex]I = -e^{-x}\sin(2x) - 2e^{-x}\cos (2x) -4I +C[/tex]

Flytter over I:

[tex]5I = -e^{-x}\sin(2x) - 2e^{-x}\cos (2x) +C[/tex]

[tex]I = \frac{1}{5} \left ( -e^{-x}\sin(2x) - 2e^{-x}\cos (2x) \right ) + C[/tex]

(Her har vi også trikset litt, og byttet ut C/5 med C.)

[tex]I = -\frac{1}{5} \left (e^{-x}\sin(2x) + 2e^{-x}\cos (2x) \right ) + C[/tex]

[tex]I = -\frac{1}{5}e^{-x} \left (\sin(2x) + 2\cos (2x) \right ) + C[/tex]

Hjalp det?
Sluggern
Noether
Noether
Innlegg: 40
Registrert: 16/09-2006 13:41

Det skal jeg love deg! Takk!
Likte den derre I+C-tanken. Gjorde det mye enklere å forstå!
Svar