וידאו · אינטגרלים - חילוק פולינומים ושיטת הצבה

ב13. אינטגרלים מיוחדים שיטת ההצבה - תזכורת מ- 806

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

493 פריטים · 25 נושאים0%

סיכום שיעור

  • שיעור על אינטגרלים מיוחדים המתמקד בשימוש בשיטת ההצבה ובחילוק פולינומים, עם דגש על תרגול של אינטגרלים מסוג 'קוט' באמצעות החלפת משתנה.
  • להכיר ולטפל באינטגרלים מסוג קוט באמצעות החלפת משתנה
  • להבין כיצד להשתמש בשיטת ההצבה לפישוט אינטגרלים
  • לשחק עם זהויות טריגונומטריות כדי לאחד ביטויים שונים
  • ללמוד לאמת תוצאות אינטגרלית באמצעות גזירה ובדיקת הנגזרת הפנימית
  • הצגת התרגיל: הצגה של אינטגרל מסוג קוט (קוסינוס חלקי סינוס בחזקה שלילית) ושימוש בהחלפת משתנה.
  • חישוב האינטגרל: השלבים לחישוב האינטגרל לאחר החלפת המשתנה עם פישוט וחשיבה על הנגזרת של הפונקציה הפנימית.
  • הבדלים ותיקונים: דיון על ההבדלים בין הביטויים המתקבלים ואיך זהויות מתמטיות עוזרות להבין את ההקשרים.

תרגול קצר

אינטגרל פונקציה בחזקה שלילית עם הצבה

רמת קושי: קל

ממתין

חשב את האינטגרל של cos(x) חלקי sin(x) בחזקה של 3, כלומר \int \frac{cos(x)}{sin^3(x)} dx, באמצעות החלפת משתנה.

אינטגרליםהחלפת משתנהפולינומיםחילוק פונקציות

רמז: החלף t = sin(x) ואז השתמש בנגזרת של sin(x) כדי לפשט את האינטגרל.

פתרון מלא

תשובה סופית: -\frac{1}{2 \sin^2(x)} + C

נחליף t = sin(x) ולכן dt = cos(x) dx. האינטגרל נהפך ל- \int t^{-3} dt. אינטגרל זה הוא T בחזקה מינוס 2 חלקי מינוס 2 פלוס C כלומר -1/2 t^{-2} + C. להחזיר למשתנה x: -\frac{1}{2 \sin^2(x)} + C.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

פתרון אינטגרל עם החלפת משתנה

אינטגרל cos(x)/sin^3(x)

8 תחנות6 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא ערך האינטגרל במונחי x

  2. נתון 1

    נתון 1

    האינטגרל ∫ (cos(x) / sin^3(x)) dx
  3. רעיון

    הרעיון המרכזי

    נחליף את המשתנה t = sin(x) ונשתמש בנגזרת של sin(x) כדי לפשט את האינטגרל.

  4. נוסחה

    ∫ (cos(x) / sin^3(x)) dx = ∫ t^{-3} dt

    אינטגרל של t בחזקה מינוס 3 ביחס ל dt
  5. משוואה

    dt = cos(x) dx

    dt = cos(x) dx

  6. פישוט

    ∫ t^{-3} dt = -1/2 t^{-2} + C

    ∫ t^{-3} dt = -1/2 t^{-2} + C

    t^(-3) אינטגרל = t^(-2) חלקי -2 + Ct^(-3) dt = (t^(-2))/(-2) + C
  7. תוצאה

    מסיימים בתשובה

    נציב חזרה t = sin(x)

    -1/2 ^(-2)(x) + C
  8. בדיקה

    בדיקה קצרה

    • החלפת המשתנה נכון
    • הבנת חשיבות הנגזרת הפנימית בהצבה
    • זהירות: שכחת להכפיל בנגזרת הפנימית dt = cos(x) dx

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

האינטגרל המקורי

מה עושים

∫ (cos(x) / sin^3(x)) dx

למה

זו הפונקציה שאנו רוצים לאינטגרל.

2

בחירת שיטה

החלפת משתנה

מה עושים

נחליף t = sin(x)

למה

כדי להמיר את האינטגרל לפונקציה פשוטה יותר של t.

יצירת משתנה חדש מפשט אינטגרלים מורכבים.

3

בניית משוואה

נגזרת ההחלפה

מה עושים

dt = cos(x) dx

למה

למצוא ביטוי ל- dx בהתאם ל- dt.

בגלל ש- t = sin(x), הנגזרת היא dt/dx = cos(x).

4

בניית משוואה

כתיבת האינטגרל מחדש

מה עושים

∫ (cos(x) / sin^3(x)) dx = ∫ t^{-3} dt

למה

מפשט את האינטגרל לפונקציה חזקה במשתנה אחד.

נוסחה / הצבה

אינטגרל של t בחזקה מינוס 3 ביחס ל dt
5

פתרון

חישוב האינטגרל

מה עושים

∫ t^{-3} dt = -1/2 t^{-2} + C

למה

אינטגרל של x בחזקת n הוא (x^{n+1})/(n+1)

נוסחה / הצבה

t^(-3) אינטגרל = t^(-2) חלקי -2 + Ct^(-3) dt = (t^(-2))/(-2) + C

זכור שאין לאינטגרל של פונקציה בחזקת -1 את אותו הכלל.

6

תשובה

החזרת המשתנה המקורי

מה עושים

נציב חזרה t = sin(x)

למה

כדי לכתוב את התוצאה במונחי x כפי שנדרש.

נוסחה / הצבה

-1/2 ^(-2)(x) + C

להוסיף את קבוע האינטגרציה.

פתרונות כלליים

  • אינטגרל פונקציה בחזקה שלילית עם הצבה: נחליף t = sin(x) ולכן dt = cos(x) dx. האינטגרל נהפך ל- \int t^{-3} dt. אינטגרל זה הוא T בחזקה מינוס 2 חלקי מינוס 2 פלוס C כלומר -1/2 t^{-2} + C. להחזיר למשתנה x: -\frac{1}{2 \sin^2(x)} + C.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.