STR1A, ATH, Matematyka, SEM 2


I. CAŁKA OZNACZONA

1. Definicja całki oznaczonej.

Jeśli dla każdego normalnego ciągu Δn podziałów [a,b] istnieje granica skończona ciągu sum całkowych σn niezależna od wyboru punktów pośrednich ci to nazywamy ją całką oznaczoną funkcji f na przedziale [a,b] i oznaczamy:0x01 graphic
krótko:

0x01 graphic

Jeżeli istnieje całka * to funkcja f jest całkowalna w [a,b] w sensie Riemanna:

0x01 graphic

2. Które funkcje są całkowalne.

- Każda funkcja ciągła jest całkowalna,

- Jeżeli zbiór punktów nieciągłości funkcji f jest skończony lub przeliczalny, to funkcja f

0x01 graphic

Zbiór jest przeliczalny jeżeli można jego elementy ustawić w ciąg (skończony lub nieskończony).

3. Własności funkcji całkowalnych.

- Jeżeli 0x01 graphic
to |f| , f2 są również całkowalne

- Jeżeli funkcja f całkowalna, to :

0x01 graphic

- Jeżeli f,g całkowalne, to również f•g całkowalne,

- jeżeli f całkowalna w przedziale [a,b] to jest również całkowalna w dowolnym przedziale [c,d] ⊂ [a,b] . Ponadto dla każdego

c ∈ (a,b):

0x01 graphic

- jeżeli funkcja całkowalna w [a,b] to ograniczona w [a,b].

4. Przykład funkcji nie całkowalnej.

0x01 graphic

Δn : a = xo< x1< ...<xn = b dla wymiernych punktów pośrednich:

0x01 graphic

0x01 graphic

Bierzemy niewymierne punkty pośrednie ci:

0x01 graphic

0x01 graphic

zatem a - b ≠ b - a granica ciągu sum całkowych zależy od ci.

5. Interpretacja geometryczna całki oznaczonej.

f : [a,b] → R jest ciągła i nieujemna. 0x01 graphic

6. Związek całki oznaczonej i nieoznaczonej.

Jeżeli przez F(x) oznaczymy funkcję pierwotną funkcji f(x), ciągłej w przedziale [a,b] tj. F`(x) = f(x), to :

0x01 graphic

F(b) - F(a) nie zależy od stałej całk. C. str. prawa F(x)|ba

7. Funkcja górnej granicy całkowania (tw. podst r. całk).

Niech 0x01 graphic
. Funkcja górnej granicy całkowania:

0x01 graphic

Jeżeli f jest całkowalna to funkcja górn. gran. całkow. F jest ciągła i ma pochodne w każdym punkcie x ∈ [a,b] w którym funkcja f jest ciągła. Ponadto w każdym punkcie przedziału zachodzi związek F`(x) = f(x).

8. Obliczanie całki oznaczonej.

- podstawienie pkt. 9

- części pkt.24

10. Średnia całkowa funkcji f.

- jeżeli f całkowalna oraz :

0x01 graphic

to:

0x01 graphic

lub * :

0x01 graphic

Wielkość naz. średnią całkową funkcji f w przedziale [a,b].

- Tw. o wartości średniej dla całek:

Jeżeli f : [a,b] →R jest ciągła, to istnieje takie c ∈ [a,b] że:

0x01 graphic

11. Zastosowania całki oznaczonej.

- do obliczania pól powierzchni fig. płaskich:

D = {(x,y) : a ≤ x ≤ b i f(x) ≤ y ≤ g(x)} jeżeli funkcje f i g są ciągłe w [a,b] oraz dla każdego x ∈ [a,b] f(x) ≤ g(x) to D nazywa się obszarem normalnym względem osi x. Pole obszaru D wynosi

0x01 graphic

- objętość i pole bryły obrotowej,

f : [a,b] →R ciągła nieujemna pole przez obrót y = f(x):

0x01 graphic

ponadto gdy f w [a,b] ma ciągłą pochodną, to pole pow. bocznej:

0x01 graphic

12. Łuk zwykły i jego długość.

Łukiem zwykłym nazywamy linię daną równaniem parametry-cznym x = x(t) y = y(t) α ≤ t ≤ β jeżeli funkcja w [α,β] jest ciągła i nie ma samoprzecięć (różnowartościowa).

Łuk dzielę punktami Ai = (x(ti),y(ti)) i =0,1,...,n podział łuku:

Δxi = x(ti) - x(ti-1) Δyi = y(ti) - y(ti-1) i =0,1,...,n

Długość odcinka Ai Ai-1 wynosi :

0x01 graphic

Długość łączącej punkty podziału Ai :

0x01 graphic

Jeżeli dla każdego normalnego ciągu podziałów przedziału [α,β] Δn : α =to ≤ t1 ≤....≤ tn = β odpowiedni ciąg {ln} dług. łamanych wpisanych w łuk AB zmierza dz tej samej skończonej granicy l, to granicę tą (L) nazywamy długością łuku AB, a łuk prostowalnym (można zmierzyć jego długość).

13. Łuk gładki. Długość łuku gładkiego.

Łuk x = x(t) y = y (t) α ≤ t ≤ β nazywamy łukiem gładkim jeśli jest łukiem zwykłym oraz funkcje x(t) y(t) mają w przedziale [α,β] ciągłe pochodne. Ponadto x2 + y2 > 0 dla każdego t∈[α,β].

Jeżeli łuk jest gładki, to jest prostowalny, a jego długość wynosi:

0x01 graphic

14. Całki niewłaściwe funkcji nieograniczonych.

Założenia:

f : (a,b]→R , f jest nieograniczona w pewnym prawostronnym sąsiedztwie punktu a, oraz istnieją całki |ac f(x)dx dla każdego c∈(a,b).Określenie całki:

0x01 graphic

f : [a,b)→R , f jest nieograniczona w pewnym lewostronnym sąsiedztwie punktu b, oraz istnieją całki |ca f(x)dx dla każdego c∈(a,b).Określenie całki:

0x01 graphic

f : [a,b]→R , f jest nieograniczona w sąsiedztwie punktu c c∈(a,b). Zakładam, że całki

0x01 graphic

są zbieżne . Określenie całki:

0x01 graphic

15. Całki niewłaściwe w przedziałach nieskończonych.

Zakładam:

f : [a,b]→R , f jest całkowalna w każdym przedziale [a,b],

gdzie: a < b. Jeżeli istnieje granica skończona :

0x01 graphic

to nazywamy ją całką od a do +nieskończoność funkcji f:

0x01 graphic

Jeżeli ta granica jest skończona to całka jest zbieżna, jeżeli nie to rozbieżna. Całkę od „-nieskończoność” do „b” gdy f: R→R jest całkowalna w każdym przedziale [a,b], i obie z prawej zbieżne,to:

0x01 graphic

19. Własność średniej całkowej dla f ograniczonej i całkowalnej.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
STR2A, ATH, Matematyka, SEM 2
Manta, ATH, Matematyka, SEM 1
Matematyka Sem 2 Wykład Całki Powierzchniowe
EGZAMI~2, Egzamin matematyka sem
zakres matarialu z matematyki sem 3, PG Budownictwo, sem. 3, Matematyka
Matematyka sem II
Matematyka sem III wyklad 1
Matematyka Sem 2 Wykład Funkcje Uwikłane
Matematyka Sem 2 Wykład Na Egzamin Obowiązuje
Matematyka 3 sem FiU
EGZAMI~3, Egzamin z matematyki sem
Matematyka sem III wyklad 1
kolokwium matematyka sem 2
Matematyka sem I D
Cwiczenia10-plan, Matematyka sem I, 1 sem
Twierdzenie Cauchy, Matematyka sem I wyższa
Matematyka 3 sem FiU
Matematyka sem III wyklad 2, Studia, ZiIP, SEMESTR III, Matematyka

więcej podobnych podstron