Obliczanie całek

1. Korzystaj c z definicji całki oraz faktu, e funkcje ci głe s całkowalne obliczy : π

2

5 dx

2

1

1

a) xdx ,

b)

,

c) sin xdx ,

d) 2 x dx ,

e)

3

x dx .

x

1

3

0

0

0

Wskazówka: b) przedział całkowania podzieli tak, aby punkty podziału tworzyły ci g geometryczny; c) Wyprowadzi (przy pomocy wzoru Moivre’a), a nast pnie zastosowa nα

( n + )

1 α

sin

⋅sin

wzór

2

2

sinα + sin 2α +...+ sin nα =

α

.

sin 2

2. Korzystaj c z funkcji pierwotnej, obliczy podane całki: π

1

1

4

2 3 x −1

a) ( 3

x − x + )

1 dx ,

b) ( x + 3 2

x ) dx ,

c)

2

sin xdx , d)

dx .

3 x +1

−1

0

0

0

3. Korzystaj c z definicji całki oznaczonej uzasadni podane równo ci: 12 + 22 +...

2

+ n

1

n

n

n

π

a) lim

= ,

b) lim

+

+...+

= ,

3

n→∞

n

3

2

n→∞ n +12

2

n + 22

2

2

n + n

4

1

1

1

c) lim

+

+...+

= ln 2 ;

2

n→∞ n + 1

2

n + 2

2

n + n

Wskazówka: Wykorzysta sumy całkowe dobieraj c odpowiedni funkcj podcałkow .

4. Obliczy podane całki oznaczone dokonuj c wskazanych podstawie : 4

dx

ln 2

1 ln x

a)

x = 2

,

t ,

b)

x

x

2

e −1 dx, e −1 = x , c)

, ln x = u ,

1

x

x

0

+

0

0

π

2

1

dx

0 x +1

x +1

d)

5

sin x ⋅

3

cos xdx, sin x = v , e)

, ex = t , f)

dx,

= t .

x

x

π

e + −

e

x −1

x −1

−

0

−1

2

5. Metod całkowania przez cz ci obliczy podane całki oznaczone: 1

π

0

3

2

e

a) x ⋅ arctgxdx , b) 2

x ⋅cos xdx , c)

−

x ⋅ e xdx , d) arcctgxdx , e) ln(4 x) dx

−1

0

−1

−1

e

6. Obliczy podane całki oznaczone: 3

2

a) sgn( x − 3

x ) dx , b) E( ex ) dx , gdzie E(z ) oznacza cz całkowit liczby z,

0

0

2

4

2

1

c) x ⋅ x dx , d) 2

x − 2 x +1 , e) max( x,2 − 2

x ) dx , f)

2

x − 2 x +1 dx .

−1

0

0

−1

7. Oszacowa warto podanej całki: 100

−

e x

1

9

x

2π

dx

1 cos x

1

a)

dx , b)

, c)

, d)

dx , (1

2

− x ≤ cos x ≤1).

x +100

1 x

10 + 3cos x

+ 2

1 x

2

0

+

0

0

0

8. Obliczy warto ci rednie podanych funkcji na wskazanych przedziałach: x

2

a) f ( x) = sin3 x, [ , 0 π ] , b) g( x) = x e , [− ,

2 2],

c) h( x) =

,

,

0

.

1− 2

x

2

9. Samochód od chwili startu poruszał si ruchem jednostajnie przyspieszonym z przy pieszeniem a1=2 m/s2. Po czasie t1=10 s zacz ł porusza si ze stał pr dko ci .

Po dalszych 60 s zacz ł hamowa z opó nieniem a2= 1 m/s2, a do momentu zatrzymania. Obliczy redni szybko tego samochodu.

10. Obliczy redni długo ci ciwy koła o promieniu R, która jest równoległa do ustalonej rednicy tego koła.

11. Poci g jad c ze zmienn pr dko ci przejechał 400 km w czasie 4 godz. Uzasadni , e w pewnej chwili jego szybko wynosiła 100 km/godz.

12. Wykorzystuj c własno ci całek z funkcji parzystych, nieparzystych lub okresowych uzasadni , e:

3π

π

3 ex −1

2

2

1

2

arccos x

π

a)

dx = 0 ,

b)

4

sin xdx =

4

6 sin xdx ,

c)

dx =

;

ex +1

1+ 2

x

4

−3

π

−3

0

−1

2

π

Wskazówka: Wykaza , e ∀ x ≤1 arcsin x + arccos x = i skorzysta z tej zale no ci.

2

x

13. Dla podanych funkcji f znale funkcje górnej granicy całkowania F( x) = f ( x) dx : 0

1− x

dla x ≤1

x +1 dla x < 0

a) f ( x) =

,

b) f ( x) =

0

dla 1< x ≤ 2 , c) f ( x) = sgn(

2

x − x ) .

x −1 dla x ≥ 0

(2 − x)2 dla x > 2

14. Wykaza , e:

1

π

π

π

a)

4

x ⋅ arcctgx dx = ,

b) x 2008 ⋅

2009

sin

xdx = x 2009 ⋅

2008

sin

xdx .

5

1

−

−π

−π