Całki oznaczone. wykład z MATEMATYKI

Podobne dokumenty
Ekoenergetyka Matematyka 1. Wykład 15. CAŁKI OZNACZONE. Egzaminy I termin poniedziałek :00 Aula B sala 12B Wydział Informatyki

Całki oznaczone. Funkcja górnej granicy całkowania. Zastosowania całek oznaczonych. Całki niewłaściwe. Małgorzata Wyrwas

Całki oznaczone. Funkcja górnej granicy całkowania. Zastosowania całek oznaczonych. Całki niewłaściwe. Małgorzata Wyrwas

XI. Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Całka podwójna Całka podwójna po prostokącie. Oznaczenia:

Analiza matematyczna i algebra liniowa Całka oznaczona

1 Definicja całki oznaczonej

FUNKCJA KWADRATOWA. RÓWNANIA I NIERÓWNOŚCI DRUGIEGO STOPNIA.

1 Definicja całki podwójnej po prostokącie

Całka Riemanna. Analiza Matematyczna. Alexander Denisjuk

ZADANIA Z ZAKRESU SZKOŁY PODSTAWOWEJ, GIMNAZJUM I SZKOŁY ŚREDNIEJ

Wykªad 8. Pochodna kierunkowa.

RACHUNEK CAŁKOWY. Funkcja F jest funkcją pierwotną funkcji f na przedziale I R, jeżeli. F (x) = f (x), dla każdego x I.

Całka oznaczona. Matematyka. Aleksander Denisiuk. Elblaska Uczelnia Humanistyczno-Ekonomiczna ul. Lotnicza Elblag.

Całki podwójne i potrójne

Notatki z Analizy Matematycznej 4. Jacek M. Jędrzejewski

Całka oznaczona. długość k-tego odcinka podziału P. punkt pośredni k-tego odcinka podziału P. Niech funkcja f będzie ograniczona na przedziale

f(g(x))g (x)dx = 6) x 2 1

Całka Riemanna Dolna i górna suma całkowa Darboux

Całka oznaczona. długość k-tego odcinka podziału P. punkt pośredni k-tego odcinka podziału P. Niech funkcja f będzie ograniczona na przedziale

Zastosowania całki oznaczonej

Analiza Matematyczna (część II)

Wykład z analizy. Tydzień 12 i 13. Całki Wielokrotne

ANALIZA MATEMATYCZNA 2

VI. Rachunek całkowy. 1. Całka nieoznaczona

Analiza Matematyczna. Całka Riemanna

III. Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej.

Matematyka 1. Šukasz Dawidowski. Instytut Matematyki, Uniwersytet l ski

Całka oznaczona. długość k-tego odcinka podziału P. średnica podziału P. punkt pośredni k-tego odcinka podziału P

Całka oznaczona i całka niewłaściwa Zastosowania rachunku całkowego w geometrii

Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej. Całki oznaczone. lim δ n = 0. σ n = f(ξ i ) x i. (1)

Matematyka II. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr letni 2018/2019 Wykład 1

Całkowanie. dx d) x 3 x+ 4 x. + x4 big)dx g) e x 4 3 x +a x b x. dx k) 2x ; x 0. 2x 2 ; x 1. (x 2 +3) 6 j) 6x 2. x 3 +3 dx k) xe x2 dx l) 6 1 x dx

Wykład 2. Pojęcie całki niewłaściwej do rachunku prawdopodobieństwa

Analiza matematyczna v.1.6 egzamin mgr inf niestacj 1. x p. , przy założeniu, że istnieją lim

3.6. Całka oznaczona Riemanna i jej własności. Zastosowania geometryczne całki oznaczonej.

Całka oznaczona funkcji jednej zmiennej rzeczywistej. Autorzy: Witold Majdak

Wyznacznik macierzy. - wyznacznik macierzy A

nazywamy odpowiednio dolną oraz górną sumą Darboux funkcji f w przedziale [a, b] wyznaczoną przez podział P.

Wykład 7: Pochodna funkcji zastosowania do badania przebiegu zmienności funkcji

Wykład 8: Całka oznanczona

1 Rachunek zdań 3. 2 Funkcje liczbowe 6

Zadania z analizy matematycznej - sem. II Całki oznaczone i zastosowania

Arkusz 1 - karta pracy Całka oznaczona i jej zastosowania. Całka niewłaściwa

Iloczyn skalarny

CAŁKA OZNACZONA JAKO SUMA SZEREGU

CAŁKA NIEOZNACZONA f - funkcja określona w przedziale E. Funkcją pierwotną funkcji f w przedziale E nazywamy funkcję F taką, że

METODY NUMERYCZNE. Wykład 4. Całkowanie numeryczne. dr hab. inż. Katarzyna Zakrzewska, prof. AGH

METODY NUMERYCZNE. Wykład 5. Całkowanie numeryczne. dr hab. inż. Katarzyna Zakrzewska, prof. AGH. Met.Numer. wykład 5 1

Równania róniczkowe liniowe. = 2. dx x. dy dy. dx y. y dx. dy y. dy 2

Klucz odpowiedzi do zadań zamkniętych i schemat oceniania zadań otwartych

ANALIZA MATEMATYCZNA 1

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA POZIOM ROZSZERZONY Etapy rozwiązania zadania , 3 5, 7

3. F jest lewostronnie ciągła

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Matematyka dla biologów Zajęcia nr 7.

Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej

MATEMATYKA Przed próbną maturą. Sprawdzian 1. (poziom podstawowy) Rozwiązania zadań

ZADANIA Z ZAKRESU SZKOŁY PODSTAWOWEJ, GIMNAZJUM I SZKOŁY ŚREDNIEJ dla studentów I roku kierunku INŻYNIERIA ŚRODOWISKA - studia stacjonarne

Pochodne i całki, macierze i wyznaczniki

9. Całkowanie. I k. sup

I POCHODNA - INTERPRETACJA GEOMETRYCZNA

Modelowanie i obliczenia techniczne. Metody numeryczne w modelowaniu: Różniczkowanie i całkowanie numeryczne

dr inż. Zbigniew Szklarski

H. Dąbrowski, W. Rożek Próbna matura, grudzień 2014 r. CKE poziom rozszerzony 1. Zadanie 15 różne sposoby jego rozwiązania

8. 1. DEFINICJE FUNKCJI TRYGONOMETRYCZNYCH. Definicje funkcji trygonometrycznych kata ostrego. b- przyprostokątna przy α

CAŁKOWANIE NUMERYCZNE

Wykład 3: Transformata Fouriera

Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej

< f g = fg. f = e t f = e t. U nas: e t (α 1)t α 2 dt = 0 + (α 1)Γ(α 1)

Całki krzywoliniowe skierowane

460 Szeregi Fouriera. Definicja. Definicja. Układ trygonometryczny. Definicja Układ ortogonalny funkcji ( ϕ n

WYZNACZNIKI. . Gdybyśmy rozważali układ dwóch równań liniowych, powiedzmy: Takie układy w matematyce nazywa się macierzami. Przyjmijmy definicję:

N(0, 1) ) = φ( 0, 3) = 1 φ(0, 3) = 1 0, 6179 = 0, 3821 < t α 1 e t dt α > 0. f g = fg. f = e t f = e t. U nas: g = t α 1 g = (α 1)t α 2

Całki niewłaściwe. Rozdział Wprowadzenie Całki niewłaściwe I rodzaju

a) b) Rys Schemat ideowo-konstrukcyjny układu do przykładu 6.1 a) i jego schemat blokowy

lim = 0, gdzie d n oznacza najdłuższą przekątną prostokątów

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Planimetria czworokąty

Wykład 2. Granice, ciągłość, pochodna funkcji i jej interpretacja geometryczna

f(x)dx (1.7) b f(x)dx = F (x) = F (b) F (a) (1.2)

CAŁKOWANIE NUMERYCZNE

G i m n a z j a l i s t ó w

7. Szeregi funkcyjne

MATEMATYKA 1 MACIERZE I WYZNACZNIKI

Całkowanie numeryczne Zadanie: obliczyć przybliżenie całki (1) używając wartości funkcji f(x) w punktach równoodległych. Przyjmujemy (2) (3) (4) x n

Funkcje wielu zmiennych

Matematyka I. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr zimowy 2018/2019 Wykład 12

Przykład 2.5. Figura z dwiema osiami symetrii

RACHUNEK CAŁKOWY FUNKCJI DWÓCH ZMIENNYCH

2. Funktory TTL cz.2

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

WYKŁAD 2: CAŁKI POTRÓJNE

MATURA PRÓBNA 2 KLASA I LO

Algebra WYKŁAD 8 ALGEBRA

Prace Koła Matematyków Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie (2014)

2.27. Oblicz wartość wyrażenia 3 a Wykaż, że jeżeli x i y są liczbami dodatnimi oraz x+ y =16, to ( 1+

Matematyka stosowana i metody numeryczne

Długo łuku krzywej., klasy. t ; t oraz łuk nie ma czci wielokrotnych, to długo łuku. wyraa si wzorem

Analiza Matematyczna. Zastosowania Całek

Transkrypt:

Cłki oznzone wkłd z MATEMATYKI Budownitwo, studi niestjonrne sem. I, rok k. 28/29 Ktedr Mtemtki Wdził Informtki Politehnik Biłostok 1 Podstwowe pojęi 1.1 Podził P przedziłu, Nieh f ędzie funkją ogrnizoną n przedzile,. 1 2 3 k n = 1 2...... 3 k 1 k n 1 n = 1 2 3 k n Podził P przedziłu, : = < 1 < 2 <... < n 1 < n =. Długość k-tego podprzedziłu: k = k k 1. Średni podziłu P (długość njdłuższego podprzedziłu): δ(p) = m 1 k n k. Punkt pośredni podziłu (dowoln punkt z k-tego podprzedziłu): k, k k 1, k. 1.2 Sum łkow Nieh funkj f ędzie ogrnizon n przedzile, orz nieh P ędzie podziłem tego przedziłu, A def = { 1, 2,..., n} ziorem punktów pośrednih. Definij 1 (sum łkow). Sum łkową z funkji f n przedzile, odpowidjąą podziłowi P i punktom pośrednim A nzwm lizę n f( k) k. k=1 1

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki 1.2.1 Interpretj geometrzn sum łkowej Jeżeli funkj f przjmuje wrtośi nieujemne n przedzile,, to sum łkow jest przliżeniem pol trpezu krzwoliniowego ogrnizonego wkresem funkji f, osią OX i prostmi =, = przez sumę pól prostokątów o podstwh k i wsokośih f( k ), gdzie 1 k n. ( 3, f( 3 )) = f() 1 2 3 4 5 6 = 1 2 3 4 5 6 = = f() = f() = n = n = 18 = n = n = 3 = f() = f() = n = n = 6 = n = n = 1 2 Oprowł: Młgorzt Wrws

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki 2 Cłk oznzon Riemnn Definij 2. Nieh funkj f ędzie ogrnizon n przedzile,. Cłką oznzoną Riemnn z funkji f n przedzile, nzwm lizę, którą oznzm smolem f()d i definiujem wzorem: n f()d def = lim f( k) k, δ(p) k=1 o ile grni po prwej stronie znku równośi jest włśiw i nie zleż od sposou podziłu P przedziłu, ni od sposou woru punktów pośrednih k, gdzie 1 k n. Przjmujem: f()d def =, f()d def = f()d, dl <. 2.1 Interpretj geometrzn łki oznzonej Riemnn Nieh f ędzie funkją iągłą i nieujemną n przedzile,. Wówzs ogrnizonej wkresem funkji f, osią OX orz prostmi = i =. f()d jest równ polu figur D = {(, ) : f()} = f() f()d = D D = {(, ) : f() } f()d = D = f() Twierdzenie 3 (Newton-Leiniz). Jeżeli funkj f jest iągł n przedzile,, to f()d = F () = F () F (), gdzie F oznz dowolną funkję pierwotną funkji f n tm przedzile. Przkłd 4. 1 ( 3 + 1)d =... 2 1 e d =... 3 Oprowł: Młgorzt Wrws

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki Twierdzenie 5 (włsnośi łki oznzonej). Jeżeli funkje f i g są łkowlne n przedzile,, to: (f() + g())d = f()d + g()d. (f() g())d = f()d g()d. [ f()] d = f()d, R. Przkłd 6. 1 (2 3e )d =... Twierdzenie 7 (o ddtwnośi łki względem przedziłów łkowni). Jeżeli funkj f jest łkowln n przedzile, orz,, to f()d = f()d + f()d. Przkłd 8. 1 1 d =... Twierdzenie 9 (o łkowniu przez zęśi). Jeżeli funkje f i g mją iągłe pohodne n przedzile,, to Przkłd 1. ln 3 e d =... f() g ()d = f() g() f () g()d. π sin d =... e 1 ln 2 d =... 4 Oprowł: Młgorzt Wrws

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki Twierdzenie 11 (o łkowniu przez podstwienie). Jeżeli 1 funkj f jest iągł n przedzile, 2 ϕ : α, β n, m iągłą pohodną n przedzile α, β, 3 ϕ(α) =, ϕ(β) =, to f()d = β α f(ϕ(t))ϕ (t)dt. Przkłd 12. 1 1 + d =... 2 e 2 d =... 3 Wrtość średni funkji Definij 13. Wrtośią średnią funkji f n przedzile, nzwm lizę def f śr = 1 f()d. Uwg 14. Wrtość średni funkji f n przedzile, jest wsokośią prostokąt o podstwie długośi, którego pole jest równe polu trpezu krzwoliniowego ogrnizonego wkresem funkji f, osią OX orz prostmi =, =. = f() f śr Przkłd 15. Poziom wod w ziorniku wrż się (w metrh) wzorem przliżonm h(t) = 1 + 2 sin πt, gdzie t 24 oznz zs lizon w godzinh. Oliz średni poziom wod w tm ziorniku 24 w zsie do. Twierdzenie 16. Jeżeli funkj f jest iągł n przedzile,, to w tm oszrze istnieje punkt (, ), tki że f śr = f(), tzn. f()d = ( )f(). 5 Oprowł: Młgorzt Wrws

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki 4 Funkj górnej grni łkowni Definij 17. Nieh funkj f ędzie łkowln n przedzile, orz nieh,. Funkję F () = f(t)dt, gdzie,, nzwm funkją górnej grni łkowni. Twierdzenie 18. Jeżeli funkj f jest łkowln n przedzile,, to funkj górnej grni łkowni F () = f(t)dt, gdzie,, jest iągł n,. 4.1 Interpretj geometrzn funkji górnej grni łkowni = f() F () = =pole Uwg 19. Zuwżm, że F () =. Twierdzenie 2. Jeżeli funkj f jest łkowln n przedzile, orz jest iągł w punkie,, to funkj górnej grni łkowni F () = f(t)dt, gdzie,, m pohodną włśiwą w punkie orz F ( ) = f( ). 6 Oprowł: Młgorzt Wrws

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki 5 Zstosowni geometrzne łek oznzonh Pole trpezu krzwoliniowego Nieh funkje f orz g ędą iągłe n przedzile, orz nieh f() g() dl kżdego,. Wted pole trpezu krzwoliniowego D ogrnizonego wkresmi funkji f i g orz prostmi =, = wrż sie wzorem: D = [g() f()]d. = g() D D = {(, ) : f() g()} = f() Nieh funkje p orz q ędą iągłe n przedzile, d orz nieh p() q() dl kżdego, d. Wted pole trpezu krzwoliniowego D ogrnizonego wkresmi funkji p i q orz prostmi =, = d wrż sie wzorem: d D = [q() p()]d. d = p() D = q() D = {(, ) : d p() q()} Długość łuku krzwej Nieh funkj f m iągłą pohodną n przedzile,. Wted długość łuku krzwej Γ = {(, f()) :, } wrż sie wzorem: Γ = 1 + [f ()] 2 d. Γ = f() Γ = {(, f()) :, } 7 Oprowł: Młgorzt Wrws

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki Ojętość rł orotowej Nieh funkj nieujemn f ędzie iągł n przedzile,. Nieh T oznz trpez krzwoliniow ogrnizon wkresem funkji f, osią OX orz prostmi =, =. Wted ojętość rł V powstłej z orotu trpezu T wokół osi OX wrż sie wzorem: V = π [f()] 2 d. = f() Pole powierzhni orotowej Nieh funkj f m iągłą pohodną n przedzile,. Wted pole powierzhni Σ powstłej z orotu wkresu funkji f wokół osi OX wrż sie wzorem: Σ = 2π f() 1 + [f ()] 2 d. = f() 8 Oprowł: Młgorzt Wrws

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki 6 Cłki niewłśiwe 6.1 Cłki niewłśiwe pierwszego rodzju Definij 21. Nieh funkj f :, + ) R ędzie łkowln n przedziłh, T dl kżdego T >. Cłkę niewłśiwą pierwszego rodzju funkji f n przedzile, + definiujem wzorem: + f()d def = lim T T + f()d. Jeżeli grni po prwej stronie znku równośi jest skońzon, to mówim, że łk niewłśiw f()d jest zieżn. Jeżeli grni t jest równ + lu, to mówim, że łk jest rozieżn odpowiednio do + lu. W pozostłh przpdkh mówim, że łk jest rozieżn. Definij 22. Nieh funkj f : (, R ędzie łkowln n przedziłh S, dl kżdego S <. Cłkę niewłśiwą pierwszego rodzju funkji f n przedzile (, definiujem wzorem: f()d def = lim S S f()d. Jeżeli grni po prwej stronie znku równośi jest skońzon, to mówim, że łk niewłśiw + f()d jest zieżn. Jeżeli grni t jest równ + lu, to mówim, że łk jest rozieżn odpowiednio do + lu. W pozostłh przpdkh mówim, że łk jest rozieżn. Definij 23. Nieh funkj f : R R ędzie łkowln n przedziłh S, T dl S, T, tkih że < S < T < +. Cłkę niewłśiwą pierwszego rodzju funkji f n przedzile (, + definiujem wzorem: + f()d def = f()d + + f()d, gdzie R. Jeżeli oie łki po prwej stronie znku równośi są zieżne, to mówim, że łk + f()d jest zieżn. Jeżeli jedn z th łek jest rozieżn do lu +, drug jest zieżn lo rozieżn odpowiednio do lu +, to mówim, że łk jest rozieżn do lu +. W pozostłh przpdkh mówim, że łk t jest rozieżn. 9 Oprowł: Młgorzt Wrws

Budownitwo studi niestjonrne sem I, 28/29 MATEMATYKA - wkłd Ktedr Mtemtki 6.2 Cłki niewłśiwe drugiego rodzju Definij 24. Nieh funkj f : (, R ędzie nieogrnizon n prwostronnm sąsiedztwie punktu orz łkowln n przedziłh + ε, dl kżdego < ε <. Cłkę niewłśiwą drugiego rodzju funkji f n przedzile (, definiujem wzorem: f()d def = lim ε + +ε f()d. Jeżeli grni po prwej stronie znku równośi jest skońzon, to mówim, że łk niewłśiw f()d jest zieżn. Jeżeli grni t jest równ + lu, to mówim, że łk jest rozieżn odpowiednio do + lu. W pozostłh przpdkh mówim, że łk jest rozieżn. Definij 25. Nieh funkj f :, ) R ędzie nieogrnizon n lewostronnm sąsiedztwie punktu orz łkowln n przedziłh, ε dl kżdego < ε <. Cłkę niewłśiwą drugiego rodzju funkji f n przedzile, ) definiujem wzorem: ε f()d def = lim f()d. ε + Jeżeli grni po prwej stronie znku równośi jest skońzon, to mówim, że łk niewłśiw f()d jest zieżn. Jeżeli grni t jest równ + lu, to mówim, że łk jest rozieżn odpowiednio do + lu. W pozostłh przpdkh mówim, że łk jest rozieżn. Definij 26. Nieh funkj f :, \ {} R, gdzie (, ), ędzie nieogrnizon n oustronnh sąsiedztwh punktu orz łkowln n przedziłh, ε, + ε, dl kżdego <ε<min{, }. Cłkę niewłśiwą drugiego rodzju funkji f n przedzile, definiujem wzorem: f()d def = f()d + f()d. Jeżeli oie łki po prwej stronie znku równośi są zieżne, to mówim, że łk f()d jest zieżn. Jeżeli jedn z th łek jest rozieżn do lu +, drug jest zieżn lo rozieżn odpowiednio do lu +, to mówim, że łk jest rozieżn do lu +. W pozostłh przpdkh mówim, że łk t jest rozieżn. 1 Oprowł: Młgorzt Wrws