וידאו · אינטגרלים - חילוק פולינומים ושיטת הצבה

א4. 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

  • בחינה של אינטגרלים של פונקציות מורכבות באמצעות שיטת ההצבה, עם דגש על טיפול במנה המערבת נגזרות וחזקות, ופישוט הפתרון באמצעות חילוק וחזקות של משתנים.
  • להבין את שיטת ההצבה באינטגרלים מורכבים
  • ליישם את שיטת ההצבה על פונקציות עם חזקות ושלישיות
  • לזהות שינויים מתאימים במשתנים לצורך פישוט האינטגרל
  • לבצע בדיקת תוצאה באמצעות נגזרות
  • להבין את התהליך בלתי הרסני של החלפת משתנים באינטגרלים
  • בעיית האינטגרל על פונקציה בהצבה: התמודדות עם אינטגרל של פונקציה מסוג f' של x חלקי f של x בשלישית, בעייתי ישירות בגלל מנה ומגזרות עם חזקות. נעבור לייצוג חדש לצורך פישוט.
  • שימוש בשיטת ההצבה: הצבה של t = f(x) ולאחר מכן גזירה ואינטגרציה מתאפשרת פישוט משמעותי של הביטוי על ידי שינוי משתנים מתקדם.

תרגול קצר

אינטגרל של פונקציה בהצבה פשוטה

רמת קושי: קל

ממתין

חשב את האינטגרל של 1 חלקי f של x בשלישית כפול נגזרת של f של x לגבי x.

אינטגרליםהצבהפישוט

רמז: הצבע t = f(x) והחלף משתנים, שמור על הטיפול בנגזרת הפנימית.

פתרון מלא

תשובה סופית: -1 חלקי 2 כפול [f(x)] בריבוע + c

מציבים t = f(x), נכפיל ב-dt ונחשב את האינטגרל של t בחזקת מינוס 3. האינטגרל הוא t בחזקת מינוס 2 חלקי מינוס 2, מחזירים ל-f(x) לקבלת התוצאה הסופית.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

מפת פתרון לאינטגרל בשיטת ההצבה

כיצד לפשט אינטגרל המכיל מנה עם נגזרת וחזקות

8 תחנות6 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא ערך האינטגרל בפונקציה המקורית

  2. נתון 1

    f'(x) - נגזרת של הפונקציה f

  3. נתון 2

    f(x) בשלישית במכנה

  4. רעיון

    הרעיון המרכזי

    להציב t = f(x) כדי להמיר את האינטגרל לאינטגרל פשוט של t בחזקת מינוס 3 ולחשב אותו.

  5. נוסחה

    החלפה באינטגרל של t בחזקת מינוס 3 dt

    integral t ^ -3 dt∫ t^(-3) dtt^(-3) dt
  6. משוואה

    נבנה משוואה

    מציבים את הנתונים במשוואה.

  7. פישוט

    חישוב האינטגרל הוא t בחזקת מינוס 2 חלקי מינוס 2 ועוד קבוע c

    חישוב האינטגרל הוא t בחזקת מינוס 2 חלקי מינוס 2 ועוד קבוע c

    integral t ^ -3 dt = t ^ -2 divided by -2 plus ct^(-3) dt = t^(-2) / -2 + c
  8. תוצאה

    מסיימים בתשובה

    נגזור את התוצאה כדי לוודא שתקבל את הפונקציה המקורית

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

הבנת הביטוי הנתון

מה עושים

מזהים את הפונקציה והנגזרת במנה ומכנה

למה

זו צורת אינטגרל של מנה שמשתמשים בה להצבה פשוטה

2

בחירת שיטה

בחירת הצבה מתאימה

מה עושים

מגדירים t = f(x) ומחליפים מן dx ל-dt

למה

כדי להפוך את האינטגרל לפשוט יותר

נוסחה / הצבה

t = f(x)
3

בניית משוואה

המרת האינטגרל למשתנה t

מה עושים

החלפה באינטגרל של t בחזקת מינוס 3 dt

למה

האינטגרל מקבל מבנה שקל לחישוב

נוסחה / הצבה

integral t ^ -3 dt∫ t^(-3) dtt^(-3) dt
4

פתרון

חשב אינטגרל של חזקת t

מה עושים

חישוב האינטגרל הוא t בחזקת מינוס 2 חלקי מינוס 2 ועוד קבוע c

למה

זוהי נוסחת האינטגרל של חזקות

נוסחה / הצבה

integral t ^ -3 dt = t ^ -2 divided by -2 plus ct^(-3) dt = t^(-2) / -2 + ct^(-3) dt = (t^(-2))/(-2) + c
5

פתרון

החזר את התוצאה לf(x)

מה עושים

מחליפים את t ב-f(x) ומסדרים את הביטוי

למה

התוצאה הסופית צריכה להיות במשתנה המקורי

נוסחה / הצבה

-1/2 times 1 divided by [f(x)] squared plus c-1/2 * 1 / [f(x)]^2 + c-(1)/(2) (1)/([f(x)]^2) + c
6

בדיקה

בדוק את הפתרון באמצעות נגזרת

מה עושים

נגזור את התוצאה כדי לוודא שתקבל את הפונקציה המקורית

למה

כך מאשרים שהפתרון נכון

פתרונות כלליים

  • אינטגרל של פונקציה בהצבה פשוטה: מציבים t = f(x), נכפיל ב-dt ונחשב את האינטגרל של t בחזקת מינוס 3. האינטגרל הוא t בחזקת מינוס 2 חלקי מינוס 2, מחזירים ל-f(x) לקבלת התוצאה הסופית.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.