Całki z funkcji trygonometrycznych. Autorzy: Tomasz Drwięga

Podobne dokumenty
Funkcja pierwotna. Całka nieoznaczona. Podstawowe wzory. Autorzy: Konrad Nosek

Tożsamości cyklometryczne. Zadania z zastosowaniem funkcji cyklometrycznych. Autorzy: Anna Barbaszewska-Wiśniowska

Obliczanie pochodnej funkcji. Podstawowe wzory i twierdzenia. Autorzy: Tomasz Zabawa

Suriekcja, iniekcja, bijekcja. Autorzy: Anna Barbaszewska-Wiśniowska

Prawo Biota-Savarta. Autorzy: Zbigniew Kąkol Piotr Morawski

Obliczanie długości łuku krzywych. Autorzy: Witold Majdak

Pochodna funkcji a styczna do wykresu funkcji. Autorzy: Tomasz Zabawa

Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej. Całki nieoznaczone

Zadania z analizy matematycznej - sem. II Całki nieoznaczone

Iloczyn wektorowy. Autorzy: Michał Góra

= sin. = 2Rsin. R = E m. = sin

Ciąg monotoniczny. Autorzy: Katarzyna Korbel

Całki nieoznaczone. 1 Własności. 2 Wzory podstawowe. Adam Gregosiewicz 27 maja a) Jeżeli F (x) = f(x), to f(x)dx = F (x) + C,

Rozważmy przedział I zawarty w zbiorze liczb rzeczywistych ( I R ). Funkcję rzeczywistą mającą pochodną w każdym

Metoda eliminacji Gaussa. Autorzy: Michał Góra

Równania i nierówności trygonometryczne

TRYGONOMETRIA. 1. Definicje i własności funkcji trygonometrycznych

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

Siły zachowawcze i niezachowawcze. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Ciepło właściwe. Autorzy: Zbigniew Kąkol Bartek Wiendlocha

Drgania w obwodzie LC. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

2 5 C). Bok rombu ma długość: 8 6

Ciągłość funkcji jednej zmiennej rzeczywistej. Autorzy: Anna Barbaszewska-Wiśniowska

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

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

Indukcyjność. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

1 Funkcje elementarne

Analiza Matematyczna MAEW101

Zasady dynamiki Newtona. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Rachunek różniczkowy i całkowy 2016/17

KOMPENDIUM Z MATEMATYKI

1 Całki nieoznaczone: całkowanie jako operacja (prawie) odwrotna do różniczkowania

Skrypt 19. Trygonometria: Opracowanie L3

Zagadnienia do małej matury z matematyki klasa II Poziom podstawowy i rozszerzony

ROZKŁAD MATERIAŁU DO II KLASY LICEUM (ZAKRES ROZSZERZONY) A WYMAGANIA PODSTAWY PROGRAMOWEJ.

Kup książkę Poleć książkę Oceń książkę. Księgarnia internetowa Lubię to!» Nasza społeczność

PLAN WYNIKOWY Z MATEMATYKI DLA KLASY IV TECHNIKUM 5 - LETNIEGO

ROZKŁAD MATERIAŁU DO 1 KLASY LICEUM (ZAKRES PODSTAWOWY) A WYMAGANIA PODSTAWY PROGRAMOWEJ.

Analiza Matematyczna MAEW101

Funkcją sinus kąta α nazywamy stosunek przyprostokątnej leżącej naprzeciw kąta α do przeciwprostokątnej w trójkącie prostokątnym, i opisujemy jako:

MATEMATYKA 8. Funkcje trygonometryczne kąta ostrego (α < 90 ). Stosunki długości boków trójkąta prostokątnego nazywamy funkcjami trygonometrycznymi.

Podstawianie zmiennej pomocniczej w równaniach i nie tylko

Jarosław Wróblewski Analiza Matematyczna 2, lato 2016/17

Wykazywanie tożsamości trygonometrycznych. Scenariusz lekcji

Rozwiązania zadań z kolokwium w dniu r. Zarządzanie Inżynierskie, WDAM, grupy I i II

6. Całka nieoznaczona

Soczewkami nazywamy ciała przeźroczyste ograniczone dwoma powierzchniami o promieniach krzywizn R 1 i R 2.

KLASA II LO Poziom rozszerzony (wrzesień styczeń)

Definicje funkcji trygonometrycznych kąta ostrego

1 Równania różniczkowe zwyczajne o rozdzielonych zmiennych

Podstawy informatyki. Informatyka Stosowana Zajęcia nr 6. autor: Grzegorz Smyk

W tym module rozpoczniemy poznawanie właściwości fal powstających w ośrodkach sprężystych (takich jak fale dźwiękowe),

Obliczenia Symboliczne

Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski

ELEKTROTECHNIKA Semestr 1 Rok akad / ZADANIA Z MATEMATYKI Zestaw Przedstaw w postaci algebraicznej liczby zespolone: (3 + 2j)(5 2j),

CAŁKI NIEOZNACZONE C R}.

IV etap edukacyjny. Cele kształcenia wymagania ogólne

Elementy logiki (4 godz.)

ROZKŁAD MATERIAŁU DO 1 KLASY LICEUM (ZAKRES ROZSZERZONY) A WYMAGANIA PODSTAWY PROGRAMOWEJ.

Matematyka ETId I.Gorgol. Funkcja złożona i odwrotna. Funkcje

Funkcje trygonometryczne

Metody numeryczne. materiały do wykładu dla studentów. 7. Całkowanie numeryczne

Ruch jednowymiarowy. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Analiza matematyczna 2 zadania z odpowiedziami

Podstawy informatyki. Informatyka Stosowana Zajęcia nr 5. autor: Grzegorz Smyk

WYMAGANIA I KRYTERIA OCENIANIA Z MATEMATYKI W 3 LETNIM LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCYM

K P K P R K P R D K P R D W

ANALIZA MATEMATYCZNA 2 zadania z odpowiedziami

Zakres materiału obowiązujący do próbnej matury z matematyki

Wstęp do chemii kwantowej - laboratorium. Zadania

ODLEGŁOŚĆ NA PŁASZCZYŹNIE - SPRAWDZIAN

Wykład 11. Informatyka Stosowana. Magdalena Alama-Bućko. 18 grudnia Magdalena Alama-Bućko Wykład grudnia / 22

trygonometria Trygonometria to dział matematyki, który bada związki między bokami i kątami trójkątów.

Ciśnienie definiujemy jako stosunek siły parcia działającej na jednostkę powierzchni do wielkości tej powierzchni.

III. Funkcje rzeczywiste

postaci kanonicznej i iloczynowej trójmiany: y = 0,5x 2. Podaj określenie ciągu arytmetycznego. Dany jest ciąg a n

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI Szkoła Branżowa I Stopnia

MATEMATYKA Z SENSEM. Ryszard Kalina Tadeusz Szymański Marek Lewicki. Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych.

1 Całki funkcji wymiernych

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 3

Funkcje trygonometryczne. XX LO (wrzesień 2016) Matematyka elementarna Temat #5 1 / 14

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

Weźmy wyrażenie. Pochodna tej funkcji wyniesie:. Teraz spróbujmy wrócić.

WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE OCENY MATEMATYKA STOSOWANA - KLASA II I. POWTÓRZENIE I UTRWALENIE WIADOMOŚCI Z ZAKRESU KLASY PIERWSZEJ

Informacje pomocnicze:

Analiza Matematyczna I

RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 2

Nowa podstawa programowa z matematyki ( w liceum od r.)

Ostatnia aktualizacja: 30 stycznia 2015 r.

Granica i ciągłość funkcji. 1 Granica funkcji rzeczywistej jednej zmiennej rzeczywsitej

MATEMATYKA LICEUM. 1. Liczby rzeczywiste. Uczeń:

MATEMATYKA IV etap edukacyjny

Całka nieoznaczona, podstawowe wiadomości

WYMAGANIA SZCZEGÓŁOWE zakres podstawowy dla poszczególnych klas

Dział I FUNKCJE TRYGONOMETRYCZNE

CAŠKA NIEOZNACZONA. Politechnika Lubelska. Z.Šagodowski. 18 lutego 2016

PODSTAWA PROGRAMOWA PRZEDMIOTU MATEMATYKA IV etap edukacyjny: liceum Cele kształcenia wymagania ogólne

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

(a b 1 2); : ( b a + b ab 2 + c ). : a2 2ab+b 2. Politechnika Białostocka KATEDRA MATEMATYKI. Zajęcia fakultatywne z matematyki 2008

Transkrypt:

Całki z funkcji trygonometrycznych Autorzy: Tomasz Drwięga 08

Całki z funkcji trygonometrycznych Autor: Tomasz Drwięga TWIERDZENIE Twierdzenie : o całkowaniu funkcji postaci R(sin x, cos x) Do obliczania całki R(sin x, cos x), gdzie R jest funkcją wymierną dwóch zmiennych stosujemy, w zależności od warunków jakie spełnia funkcja R, następujące podstawienia. Oznaczmy u = sin x, v = cos x.. Jeśli funkcja R jest dowolna to stosujemy podstawienie uniwersalne (tzw. tangens połówkowy ) x t t t = tg, =, sin x =, cos x =. +t +t +t. Jeśli R(u, v) = R( u, v) (tzn. funkcje sin x i cos x są w parzystych potęgach), to stosujemy podstawienie tangensowe t = tg x, =, sin x = t, cos x =. +t +t +t. Jeżeli R(u, v) = R(u, v) (tzn. funkcja cos x jest w potędze nieparzystej), to t = sin x, =, cos x = t. t 4. Jeżeli R(u, v) = R( u, v) (tzn. funkcja sin x jest w potędze nieparzystej), to t = cos x, =, sin x = t. t Zauważmy, że głównym celem podstawień trygonometrycznych jest zamiana całki z funkcji trygonometrycznych na całkę z funkcji wymiernej. To, w jaki sposób należy korzystać z podstawień trygonometrycznych, przybliżą nam poniższe przykłady. PRZYKŁAD Przykład : Stosując podstawienie trygonometryczne, rozwiąż całkę. sin x+ cos x+5 Zauważmy, że występujące w całce funkcje sin x i cos x są w potęgach nieparzystych więc do jej rozwiązywania skorzystamy z podstawienia uniwersalnego t = tg x, tangens-połówkowe, i wówczas mamy t= tg x sin x + cos x + 5 = = +t sin x= = +t = t +t t t + + 5 cos x= t +t +t +t = = t + t + 5 + 5t t + t + 7 = = t 7 + t + (t + + ) 0 9 +t t+( t )+5(+ t ) +t = arctg + C = arctg ( ) + C t + t + 5 5 0 9 0 9 x x 5 tg + 5 5 tg + 5 = arctg ( ) + C = arctg ( ) + C. 5 5 5 0

PRZYKŁAD Przykład : Korzystając z podstawienia trygonometrycznego oblicz całkę sin x+9 cos x. Zauważmy, że w powyższej całce funkcje sinus i cosinus występują w potęgach parzystych, a stąd najbardziej odpowiednim będzie skorzystanie z podstawienia t = tg x t= tg x = +t +t = = = sin x + 9 cos sin x= x t t +t + 9 cos x= +t +t +t t = = arctg + C t + tg x = arctg ( ) + C. t + 9 PRZYKŁAD Przykład : Stosując podstawienie trygonometryczne oblicz całkę cos x. Oczywiście do rozwiązania powyższej całki możemy użyć podstawienia uniwersalnego jednak o wiele łatwiejszą całkę będziemy mieć do rozwiązania, jeśli zastosujemy podstawienie t = sin x, tj. kiedy funkcja cosinus jest w potędze nieparzystej. cos x = t=sin x =cos x = ( t ) = t + C = sin x + + C. cos x= t t sin x

ZADANIE Zadanie : Treść zadania: Stosując podstawienie trygonometryczne oblicz całkę. sin x Rozwiązanie: Do rozwiązania powyższej całki można oczywiście skorzystać z podstawienia uniwersalnego ti. t = tg x my jednak wybierzemy podstawienie t = cos x I = sin x = sin x = t=cos x sin x = =. \n= sin x sin x= t t (t + )(t ) Korzystając z rozkładu na ułamki proste otrzymujemy Wracając do całki mamy (t+)(t ) t+ t = +. I = + = ln t + + ln t + C = ln t + C = ln cos x + C. t + t t + cos x + TWIERDZENIE sin(αx) cos(βx) sin(αx) sin(βx) Twierdzenie : o całkowaniu funkcji postaci,, cos(αx) cos(βx) Do obliczania całek sin(αx) cos(βx), sin(αx) sin(βx), cos(αx) cos(βx) stosujemy tożsamości trygonometryczne sin(αx) cos(βx) = [sin[(α + β)x] + sin[(α β)x]], sin(αx) sin(βx) = [cos[(α β)x] cos[(α + β)x]], cos(αx) cos(βx) = [cos[(α + β)x] + cos[(α β)x]].

PRZYKŁAD Przykład 4: Obliczmy całkę sin(6x) cos(x). Korzystając z tożsamości z twierdzenia o całkowaniu funkcji postaci sin(αx) cos(βx), sin(αx) sin(βx), cos(αx) cos(βx), otrzymujemy I = sin(6x) cos(x) = [sin(6x + x) + sin(6x x)] = sin(9x) + sin(x) Ostatecznie z wzoru sin(ax) = cos(ax) + C a 8 otrzymujemy 6 I = cos(9x) cos(x) + C. () () PRZYKŁAD Przykład 5: Obliczmy całkę sin(4x) sin(5x). Na podstawie wzoru z twierdzenia o całkowaniu funkcji postaci sin(αx) cos(βx), sin(αx) sin(βx), cos(αx) cos(βx) otrzymujemy I = sin(4x) sin(5x) = [cos(4x 5x) cos(4x + 5x)] = cos( x) cos(9x) Następnie korzystając z wzoru cos(ax) = sin(ax) + C a 8 mamy I = sin( x) sin(9x) + C = sin(x) sin(9x) + C. 8

ZADANIE Zadanie : Treść zadania: Oblicz całkę cos(x) cos(7x). Rozwiązanie: I = cos(x) cos(7x) = [cos(7x + x) + cos(7x x)] = cos(9x) + cos(5x) Stosując wzór cos(ax) = sin(ax) + C a otrzymujemy odpowiedź 8 0 I = sin(9x) + sin(5x) + C. Publikacja udostępniona jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa - Na tych samych warunkach.0 Polska. Pewne prawa zastrzeżone na rzecz autorów i Akademii Górniczo-Hutniczej. Zezwala się na dowolne wykorzystanie treści publikacji pod warunkiem wskazania autorów i Akademii Górniczo-Hutniczej jako autorów oraz podania informacji o licencji tak długo, jak tylko na utwory zależne będzie udzielana taka sama licencja. Pełny tekst licencji dostępny na stronie http://creativecommons.org/licenses/by-sa/.0/pl/. Data generacji dokumentu: 08-0- 6::5 Oryginalny dokument dostępny pod adresem: https://epodreczniki.open.agh.edu.pl/openagh-permalink.php? link=a54040dfbc9e57c575ada68d Autor: Tomasz Drwięga