וידאו · אינטגרלים - חילוק פולינומים ושיטת הצבה

א3. אינטגרלים מיוחדים שיטת ההצבה

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

493 פריטים · 25 נושאים0%

סיכום שיעור

  • השיעור מתמקד באינטגרלים של ביטויים טריגונומטריים, באמצעות שיטת ההצבה ובחינה של מקרי קצה בפישוט והגזירה. כמקרה דוגמה, מחשבים את האינטגרל של טנגנט כפול זווית באמצעות הצבה מתאימה ומעבר לנוסחות לוגריתמיות.
  • להבין ולהשתמש בשיטת ההצבה באינטגרלים טריגונומטריים
  • לזהות מתי להשתמש בהוספת חזקה במכנה לאינטגרל
  • לתרגל המרת פונקציה טריגונומטרית לפונקציה לוגריתמית באמצעות אינטגרל
  • להשתמש בנגזרת פנימית להגברת דיוק בחישוב אינטגרלים
  • לשלוט על פישוט ביטויים מורכבים באינטגרלים בעל שיטות מתקדמות
  • שיטת ההצבה באינטגרלים: הצגת שיטת ההצבה ככלי מרכזי לפישוט אינטגרלים כאשר יש פונקציה טריגונומטרית מורכבת. דוגמא על טנגנט כפול זווית.

תרגול קצר

אינטגרל של טנגנט 2X באמצעות הצבה

רמת קושי: קל

ממתין

חשב את האינטגרל של הפונקציה tan(2x) dx באמצעות שיטת ההצבה והעבר לפונקציה לוגריתמית.

אינטגרליםשיטת ההצבהטריגונומטריהלוגריתמים

רמז: השתמש בהצבה של cos(2x) כסימן T, ומצא את הביטוי ל-sin(2x) dx לפי dt.

פתרון מלא

תשובה סופית: -1/2 ln|cos(2x)| + C

נסמן t = cos(2x). הנגזרת dt = -2 sin(2x) dx. לכן sin(2x) dx = -dt/2. האינטגרל tan(2x) dx = אינטגרל sin(2x)/cos(2x) dx = אינטגרל (1/t)(sin(2x) dx) = אינטגרל (1/t)(-dt/2) = -1/2 אינטגרל 1/t dt = -1/2 ln|t| + C = -1/2 ln|cos(2x)| + C.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

פתרון אינטגרל של טנגנט 2X

שימוש בשיטת ההצבה לפישוט אינטגרל טריגונומטרי

8 תחנות6 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא את האינטגרל של tan(2x) dx בפונקציה לוגריתמית

  2. נתון 1

    נתון 1

    הפונקציה tan(2x) = sin(2x)/cos(2x)
  3. נתון 2

    נתון 2

    הגדרת t = cos(2x)
  4. נתון 3

    נגזרת cos(2x) היא -2 sin(2x) dx

  5. רעיון

    הרעיון המרכזי

    הצבה של פונקציה מבנה מורכב לצורך פישוט האינטגרל והמרתו ללוגריתם טבעי.

  6. נוסחה

    נכתוב ייצוג מתמטי

  7. משוואה

    נסמן t = cos(2x)

    נסמן t = cos(2x)

  8. פישוט

    אינטגרל tan(2x) dx = אינטגרל (1/t)(-dt/2)

    אינטגרל tan(2x) dx = אינטגרל (1/t)(-dt/2)

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

סימון משתנה להצבה

מה עושים

נסמן t = cos(2x)

למה

כך נוסיף נוחות לפישוט ביטויי הסינוס והקוסינוס במשתנה אחד

הקדמה להחלפה ישירה ביטוי בקוסינוס 2x עם סימון נקי

חשוב לוודא שאנחנו מבינים את מהות המשתנה המוצהב

2

בניית משוואה

חשב נגזרת של t לפי x

מה עושים

dt = -2 sin(2x) dx

למה

על מנת להמיר את dx בביטוי המשולב עם sin

נחשב נגזרת על פי כלל השרשרת

אל תשכח את מכפלת השרשרת 2

3

בניית משוואה

הבע ביטוי sin(2x) dx דרך dt

מה עושים

sin(2x) dx = -dt/2

למה

בשביל להחליף את החלק עם סינוס במשתנה t וב-dt

בודדים sin(2x) dx כדי להכניס לאינטגרל בהמשך

העבר אגפים בזהירות תוך שמירת הסימן

4

פתרון

הכנס הצבות לאינטגרל

מה עושים

אינטגרל tan(2x) dx = אינטגרל (1/t)(-dt/2)

למה

החלפת הביטוי המקורי באינטגרל פשוט יותר במשתנה חדש

אנחנו משתמשים בטכניקה של הצבה

זכור לפשט שלילי וקבועים מחוץ לאינטגרל

5

פתרון

חשב אינטגרל באופן לוגריתמי

מה עושים

-1/2 אינטגרל 1/t dt = -1/2 ln|t| + C

למה

בסיס אינטגרל 1/t הוא הלוגריתם הטבעי

סיים חישוב אינטגרל ואל תשכח קבוע אינטגרציה

זכור להוסיף ערך מוחלט בפונקציה בלוגריתם

6

תשובה

החזר לגרסת X

מה עושים

-1/2 ln|cos(2x)| + C

למה

מחזירים את התוצאה לביטוי המקורי במשתנה x

סיום הפתרון והצגת התשובה הסופית

חשוב לדעת לזהות הסבר גזירה הפוך ללמידה חוזרת

פתרונות כלליים

  • אינטגרל של טנגנט 2X באמצעות הצבה: נסמן t = cos(2x). הנגזרת dt = -2 sin(2x) dx. לכן sin(2x) dx = -dt/2. האינטגרל tan(2x) dx = אינטגרל sin(2x)/cos(2x) dx = אינטגרל (1/t)(sin(2x) dx) = אינטגרל (1/t)(-dt/2) = -1/2 אינטגרל 1/t dt = -1/2 ln|t| + C = -1/2 ln|cos(2x)| + C.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.