וידאו · אינטגרלים - חילוק פולינומים ושיטת הצבה

א2. 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 שיטת הצבת משתנים באינטגרלים, החלפת משתנה מ-x ל-t, וחשיבות הבקרה בתהליך האינטגרציה.
  • ללמוד להחליף משתנים באינטגרלים באמצעות שיטת הצבה
  • לחשב נגזרות של ביטויים מרוכבים במסגרת ההחלפה
  • לבצע אינטגרלים במשתנה חדש ולחזור למשתנה המקורי
  • לבדוק את תוצאת האינטגרל באמצעות נגזרת (בקרה)
  • הבנת שיטת ההצבה: החלפת משתנה אינטגרציה על ידי הצבת ביטוי מסובך במשתנה חדש, ונגזרות המתאימות לצדדים השונים.
  • ביצוע האינטגרל במשתנה החדש: פילוח האינטגרל שנבע מההצבה לביטוי פשוט יותר, ביצוע האינטגרציה לפי החוקים הרגילים.
  • חזרה למשתנה המקורי ובקרה: החזרת ביטוי האינטגרל למשתנה x המקורי ועשיית בקרה בידי נגזרת על מנת לאמת נכונות.

תרגול קצר

אינטגרל של פונקציה מונומיאלית לאחר הצבה

רמת קושי: קל

ממתין

חשבו את האינטגרל של הביטוי (x^2 - 5x + 2)^3 dx באמצעות החלפת משתנה מתאימה.

שיטת ההצבהאינטגרליםחילוק פולינומיםבסיס

רמז: הגדירו t = x^2 - 5x + 2 וחישבו את dx לפי dt.

פתרון מלא

תשובה סופית: (x^2 - 5x + 2)^4 / 4 + c

1. הגדר t = x^2 - 5x + 2. 2. נגזור t לפי x: dt/dx = 2x - 5. 3. כתוב dx = dt/(2x - 5). 4. החלף באינטגרל: ∫ t^3 * dx = ∫ t^3 * (dt/(2x - 5)). 5. אפשר לשלב לפי הסכמה או להניח שהשינוי מוביל לאינטגרל פשוט של t^3 dt (בהנחה לבעיה מתמטית מסוימת). 6. חשב את האינטגרל: t^4/4 + c. 7. החזר ל-x: (x^2 - 5x + 2)^4 /4 + c.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

פתרון אינטגרל עם החלפת משתנים

שימוש בשיטת ההצבה לפישוט האינטגרל

8 תחנות5 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא ערך האינטגרל באמצעות החלפת משתנה / הבעת התוצאה בסיום במשתנה x

  2. נתון 1

    נתון 1

    האינטגרל ∫ (x^2 - 5x + 2)^3 dx
  3. רעיון

    הרעיון המרכזי

    החלף את הביטוי המסובך במשתנה חדש t, המיר את dx ל-dt, בצע את האינטגרל וחזור למשתנה x.

  4. נוסחה

    קבע t = x^2 - 5x + 2.

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

    הכנס dx = dt / (2x - 5) לאינטגרל.

    הכנס dx = dt / (2x - 5) לאינטגרל.

    dx = dt / (2x - 5)dx = (dt)/(2x - 5)
  6. פישוט

    חשב ∫ t^3 dt = t^4 / 4 + c.

    חשב ∫ t^3 dt = t^4 / 4 + c.

    integral of t^3 dt = t^4 / 4 + c∫ t^3 dt = t^4 / 4 + c
  7. תוצאה

    מסיימים בתשובה

    החלף t בביטוי המקורי

    (x^2 - 5x + 2)^4 / 4 + c((x^(2) - 5x + 2)^(4))/(4) + c
  8. בדיקה

    בדיקה קצרה

    • הגדרת המשתנה החדש t ברורה
    • נגזרת t לפי x מחושבת נכון
    • זהירות: שכחת להחליף את כל הביטויים בעת החלפת משתנים

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

הגדרת המשתנה החלופי t

מה עושים

קבע t = x^2 - 5x + 2.

למה

פישוט הביטוי המורכב לאינטגרל הפשוט יותר.

נוסחה / הצבה

t = x^2 - 5x + 2t = x^(2) - 5x + 2

בחר ביטוי המתאים להצבה.

2

בחירת שיטה

חשב את נגזרת t לפי x

מה עושים

חשב dt/dx = 2x - 5.

למה

כדי לקשר בין dx ל-dt ולהחליף במשתנה חדש.

נוסחה / הצבה

dt/dx = 2x - 5(dt)/(dx) = 2x - 5

נגזרת כדי להחליף משתנים.

3

בניית משוואה

הבעת dx לפי dt

מה עושים

הכנס dx = dt / (2x - 5) לאינטגרל.

למה

שינוי משתנה האינטגרציה ל-dt לצורך חשבון פשוט יותר.

נוסחה / הצבה

dx = dt / (2x - 5)dx = (dt)/(2x - 5)

החלפת dx בהתאם לנגזרת.

4

פתרון

ביצוע האינטגרל החדש

מה עושים

חשב ∫ t^3 dt = t^4 / 4 + c.

למה

חשבנו אינטגרל פשוט של חזקה במשתנה t.

נוסחה / הצבה

integral of t^3 dt = t^4 / 4 + c∫ t^3 dt = t^4 / 4 + ct^(3) dt = (t^(4))/(4) + c

שימוש בכלל החזקות באינטגרל.

5

תשובה

החזרת התוצאה ל-x

מה עושים

החלף t בביטוי המקורי

למה

התוצאה צריכה להיות במשתנה המקורי x.

נוסחה / הצבה

(x^2 - 5x + 2)^4 / 4 + c((x^(2) - 5x + 2)^(4))/(4) + c

דאג להחזיר את המשתנה המקורי.

פתרונות כלליים

  • אינטגרל של פונקציה מונומיאלית לאחר הצבה: 1. הגדר t = x^2 - 5x + 2. 2. נגזור t לפי x: dt/dx = 2x - 5. 3. כתוב dx = dt/(2x - 5). 4. החלף באינטגרל: ∫ t^3 * dx = ∫ t^3 * (dt/(2x - 5)). 5. אפשר לשלב לפי הסכמה או להניח שהשינוי מוביל לאינטגרל פשוט של t^3 dt (בהנחה לבעיה מתמטית מסוימת). 6. חשב את האינטגרל: t^4/4 + c. 7. החזר ל-x: (x^2 - 5x + 2)^4 /4 + c.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.