וידאו · אינטגרלים - חילוק פולינומים ושיטת הצבה

א14. אינטגרלים מיוחדים שיטת ההצבה

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

533 פריטים · 33 נושאים0%

סיכום שיעור

  • הסבר על חישוב אינטגרלים באמצעות שיטת ההצבה, עם דגש על החשיבות של הצבה בסוף התהליך והימנעות מהצבה מוקדמת.
  • להבין את שיטת ההצבה באינטגרלים
  • לזהות מתי להשתמש בשיטת ההצבה
  • ללמוד כיצד לבצע את הצבה נכונה לאחר אינטגרציה
  • להימנע מטעויות נפוצות במהלך חישוב אינטגרלים בשיטת ההצבה
  • הקדמה ושיטת ההצבה: הסבר כללי על שיטת ההצבה באינטגרלים, כאשר מחליפים ביטוי מורכב במשתנה זמני t ומחשבים את האינטגרל בצורה פשוטה יותר.
  • טעויות נפוצות: טעויות נפוצות בשיטת ההצבה הן הצבה מוקדמת מדי של הפונקציה לפני ביצוע האינטגרל, מה שמקשה על החישוב.

תרגול קצר

אינטגרל בשיטת ההצבה של פונקציה מתחת לשורש

רמת קושי: קל

ממתין

חשב את האינטגרל ∫ 1 חלקי sqrt(3x^2 + 2x + 3) dx באמצעות שיטת ההצבה.

אינטגרליםשיטת ההצבהחילוק פולינומים

רמז: הצטרך להגדיר t = 3x^2 + 2x + 3, ואז לחשב dt ולהחליף במשתנה t.

פתרון מלא

תשובה סופית: ln(3x^2 + 2x + 3) + C

נגדיר t = 3x^2 + 2x + 3, ואז dt = (6x + 2) dx. כדי להחליף dx, נבודד dx = dt / (6x + 2). אבל מכיוון שבלינוס יש אינטגרל על 1/t dt נבצע הצבה כזו שתאפשר זאת. האינטגרל לאחר ההחלפה הוא ∫ 1/t dt = ln |t| + C אז התשובה היא ln |3x^2 + 2x + 3| + C. מכיוון שהביטוי מתחת לשורש חיובי תמיד, אין צורך בערך מוחלט.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

פתרון אינטגרל בשיטת ההצבה

אינטגרל של פונקציה תחת שורש מעריכי

8 תחנות5 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא ערך האינטגרל באמצעות שיטת הצבה

  2. נתון 1

    האינטגרל ∫ 1 / sqrt(3x² + 2x + 3) dx

  3. רעיון

    הרעיון המרכזי

    לזהות פונקציה פנימית f(x), להציב t=f(x), לחלץ dt ואז לבצע את האינטגרל פשוט יותר ב-t ולהחזיר ל-x

  4. נוסחה

    נגדיר t=3x² + 2x + 3 כדי לפשט את הביטוי תחת השורש.

    t = 3x^2 + 2x + 3t = 3x^(2) + 2x + 3
  5. משוואה

    נבודד dx ונחליף באינטגרל במקום x במשתנים של t ו-dt.

    נבודד dx ונחליף באינטגרל במקום x במשתנים של t ו-dt.

    dx = dt / (6x + 2)dx = (dt)/(6x + 2)
  6. פישוט

    האינטגרל הופך להיות ∫ 1/t dt, שידוע שפתרונו הוא ln |t| + C.

    האינטגרל הופך להיות ∫ 1/t dt, שידוע שפתרונו הוא ln |t| + C.

    integral 1/t dt = ln|t| + C∫ 1/t dt = ln |t| + C
  7. תוצאה

    מסיימים בתשובה

    מחזירים את t לפונקציה המקורית ומקבלים ln (3x² + 2x + 3) + C.

  8. בדיקה

    בדיקה קצרה

    • וידוא הגדרת t נכונה
    • הבנת חישוב dt
    • זהירות: הצבה של t בזמן לא נכון במהלך החישוב

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

הגדרת המשתנה t

מה עושים

נגדיר t=3x² + 2x + 3 כדי לפשט את הביטוי תחת השורש.

למה

פונקציה פנימית מסובכת הופכת למשתנה אחד פשוט.

נוסחה / הצבה

t = 3x^2 + 2x + 3t = 3x^(2) + 2x + 3

זכרו שתמיד מגדירים את הביטוי המסובך כ-t.

2

בחירת שיטה

חישוב הנגזרת dt

מה עושים

נחשב dt = f'(x) dx, כאשר f'(x) = נגזרת של t לפי x.

למה

כדי להמיר את dx למשתנה חדש ולהפוך את האינטגרל לפשוט.

נוסחה / הצבה

dt = (6x + 2) dx

אל תשכחו לחלץ את dx לפי dt.

3

בניית משוואה

החלפת dx לבין t

מה עושים

נבודד dx ונחליף באינטגרל במקום x במשתנים של t ו-dt.

למה

להפוך את האינטגרל למופשט וקל לביצוע.

נוסחה / הצבה

dx = dt / (6x + 2)dx = (dt)/(6x + 2)

זקוק לבחור ביטוי שיבטיח שיתאים לאינטגרל של 1/t.

4

פתרון

חישוב האינטגרל ב-t

מה עושים

האינטגרל הופך להיות ∫ 1/t dt, שידוע שפתרונו הוא ln |t| + C.

למה

זהו האינטגרל הסטנדרטי ללוגריתם טבעי.

נוסחה / הצבה

integral 1/t dt = ln|t| + C∫ 1/t dt = ln |t| + C(1)/(t) dt = |t| + C

שימוש בנוסחאות אינטגרל בסיסיות.

5

תשובה

חזרה ל-x והצבה

מה עושים

מחזירים את t לפונקציה המקורית ומקבלים ln (3x² + 2x + 3) + C.

למה

כי המטרה היא ביטוי כתוב במשתנה x.

כיוון שהביטוי תחת השורש חיובי תמיד, אפשר להסיר את הערך המוחלט.

פתרונות כלליים

  • אינטגרל בשיטת ההצבה של פונקציה מתחת לשורש: נגדיר t = 3x^2 + 2x + 3, ואז dt = (6x + 2) dx. כדי להחליף dx, נבודד dx = dt / (6x + 2). אבל מכיוון שבלינוס יש אינטגרל על 1/t dt נבצע הצבה כזו שתאפשר זאת. האינטגרל לאחר ההחלפה הוא ∫ 1/t dt = ln |t| + C אז התשובה היא ln |3x^2 + 2x + 3| + C. מכיוון שהביטוי מתחת לשורש חיובי תמיד, אין צורך בערך מוחלט.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.