וידאו · אינטגרלים - חילוק פולינומים ושיטת הצבה

ב14. 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

  • בשיעור זה נלמד כיצד לפתור אינטגרלים עם פונקציות מורכבות באמצעות שיטת ההצבה, עם דגש על הטעות הנפוצה בהצבת הפונקציה לפני ביצוע האינטגרציה.
  • להבין את שיטת ההצבה בפתרון אינטגרלים
  • לזהות מתי אסור להציב את הפונקציה לפני ביצוע האינטגרל
  • לפתור אינטגרלים של פונקציות מורכבות בעלות נגזרת פנימית
  • לבצע הצבה חוזרת בסוף התהליך ולהחזיר לביטוי המקורי
  • הצגת הפונקציה והבעיה: ניתנת פונקציה מורכבת, ומבקשים למצוא את האינטגרל שלה. יש להיזהר מטעויות באופן ההצבה.
  • שיטת ההצבה לפתרון אינטגרל: מחליפים את הביטוי המשתנה ב t ומגדירים את הדיפרנציאל המתאים מתוך הנגזרת של הפונקציה.
  • החזרת הביטוי המקורי: לאחר חישוב האינטגרל ב-t, מחזירים את הביטוי של t לביטוי המקורי של הפונקציה.

תרגול קצר

אינטגרל עם פונקציה מורכבת בשורש

רמת קושי: קל

ממתין

חשבו את האינטגרל של ביטוי המשתנה בנוסחה f(x) = שורש ריבועי של x ברבוע ועוד x ועוד 3, באינטגרל של 1 חלקי השורש של הפונקציה.

אינטגרליםהצבהשורש

רמז: השתמשו בהצבה t = f(x) ובהגדרת הדיפרנציאל dt.

פתרון מלא

תשובה סופית: ln(x^2 + x + 3) + c

נגדיר t = x^2 + x + 3, ואז dt = (2x + 1) dx. נחליף את האינטגרל ב- ∫ 1 על שורש t dt על ידי החלפת dx בביטוי של dt ו-f'(x). ניתן להמשיך לאינטגרל ln |t| + c. לאחר חישוב מחזירים את t לפונקציה המקורית.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

פתרון אינטגרל בשיטת ההצבה

כיצד לפתור אינטגרל של פונקציה מורכבת עם שורש

8 תחנות5 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא האינטגרל המלא של 1 חלקי שורש של f(x)

  2. נתון 1

    נתון 1

    f(x) = x^2 + x + 3
  3. נתון 2

    האינטגרל של 1 חלקי השורש של f(x)

  4. רעיון

    הרעיון המרכזי

    השתמש בשיטת הצבה כדי להחליף את משתנה האינטגרציה למשתנה פשוט יותר.

  5. נוסחה

    נחליף את האינטגרל ל־∫ 1 חלקי שורש t dt חלקי f'(x)

    integral of 1 over square root of t times dt over f primeof x∫ 1 על שורש t dt/f'(x)(1)/(t) (dt)/(f'(x))
  6. משוואה

    נמצא אינטגרל של 1 חלקי שורש של f(x) לפי dx

    נמצא אינטגרל של 1 חלקי שורש של f(x) לפי dx

  7. פישוט

    האינטגרל של 1 חלקי t הוא ln |t| + c

    האינטגרל של 1 חלקי t הוא ln |t| + c

    urn to f of x ln absolute value f of x plus c
  8. תוצאה

    מסיימים בתשובה

    פונקציה נתונה היא x^2 + x + 3

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

הגדרת הפונקציה f(x)

מה עושים

פונקציה נתונה היא x^2 + x + 3

למה

זוהי הפונקציה עליה מתבצעת ההצבה

אנחנו מעוניינים באינטגרל שמתבסס על פונקציה זו

2

זיהוי נתונים

האינטגרל המבוקש

מה עושים

נמצא אינטגרל של 1 חלקי שורש של f(x) לפי dx

למה

זה האינטגרל שהתרגיל מבקש לפתור

נרצה להשתמש בהצבה עבור ביטוי זה

3

בחירת שיטה

הגדרת הצבה

מה עושים

נגדיר t = f(x) ונחשב dt

למה

כדי להחליף את משתנה האינטגרציה לפשוט יותר

צריך להחליף את הביטוי במשתנה t עם נגזרותיו

נוסחה / הצבה

t = f(x)dt = f'(x) dx

הרעיון הוא להחליף את כל הביטוי ב-t וב-dt כדי לקבל אינטגרל פשוט.

4

בניית משוואה

השמת ערכים באינטגרל

מה עושים

נחליף את האינטגרל ל־∫ 1 חלקי שורש t dt חלקי f'(x)

למה

קיבלנו ביטוי אינטגרל פשוט עם t, בהתאם להחלפה והנגזרת

לפי ההגדרה dt = f'(x) dx, נשנה את האינטגרל

נוסחה / הצבה

integral of 1 over square root of t times dt over f primeof x∫ 1 על שורש t dt/f'(x)(1)/(t) (dt)/(f'(x))

בדוק שההחלפה נכונה ומתאימה לתחום ההגדרה.

5

פתרון

ביצוע האינטגרל ופישוט

מה עושים

האינטגרל של 1 חלקי t הוא ln |t| + c

למה

זה אינטגרל מוכר ופשוט עם משתנה יחיד

מחזירים את הביטוי עם t לפונקציה המקורית

נוסחה / הצבה

integral 1 over t dt equals ln absolute value t plus c return to f of x ln absolute value f of x plus c∫ 1/t dt = ln|t| + cחזרה ל-f(x): ln|f(x)| + c(1)/(t) dt = |t| + c

אם התחום חיובי, ניתן לוותר על סימן הערך המוחלט.

פתרונות כלליים

  • אינטגרל עם פונקציה מורכבת בשורש: נגדיר t = x^2 + x + 3, ואז dt = (2x + 1) dx. נחליף את האינטגרל ב- ∫ 1 על שורש t dt על ידי החלפת dx בביטוי של dt ו-f'(x). ניתן להמשיך לאינטגרל ln |t| + c. לאחר חישוב מחזירים את t לפונקציה המקורית.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.