Lecție pentru bacalaureat · Matematică

Integrala definită

Clasa a XII-a

Ideile de bază pe scurt și, unde există, exercițiile din subiectele de BAC care le verifică. Lecția completă, animată, cu grile și exerciții corectate, e în aplicația Tomomi.

Pe scurt

Idee

Integrala definită este o arie

Pentru ff continuă și pozitivă, ∫abf(x) dx\int_a^b f(x)\,dx este aria regiunii dintre grafic și axa OxOx, ca limită a sumelor Riemann.

∫abf(x) dx\int_a^b f(x)\,dx
Sfat

Capete dreapta vs. stânga

Pentru o funcție crescătoare, dreptunghiurile cu înălțimea în capătul din dreapta supraestimează aria, iar cele cu capătul din stânga o subestimează. Cu mai multe dreptunghiuri, ambele tind spre valoarea exactă.

Formulă

Formula Leibniz-Newton

Dacă FF este o primitivă a lui ff continuă, atunci:

∫abf(x) dx=F(b)−F(a)\int_a^b f(x)\,dx = F(b) - F(a)
Formulă

Liniaritate și aditivitate

∫ab(αf+βg)=α∫abf+β∫abg\int_a^b (\alpha f + \beta g) = \alpha\int_a^b f + \beta\int_a^b g∫abf=∫acf+∫cbf\int_a^b f = \int_a^c f + \int_c^b f
Sfat

Inversarea limitelor

∫aaf=0\int_a^a f = 0, iar schimbarea ordinii limitelor schimbă semnul: ∫baf=−∫abf\int_b^a f = -\int_a^b f.

Formulă

Părți pe interval

∫abu v′ dx=u v∣ab−∫abu′ v dx\int_a^b u\,v'\,dx = \left. u\,v \right|_a^b - \int_a^b u'\,v\,dx
Sfat

La substituție, schimbă limitele

Când substitui t=u(x)t = u(x), transformă și limitele: x=a→t=u(a)x = a \to t = u(a), x=b→t=u(b)x = b \to t = u(b). Apoi nu mai revii la xx.

Din subiectele de BAC

Exerciții reale din subiectele anilor trecuți. Încearcă-le singur înainte să deschizi rezolvarea.

Se consideră funcția f:(1,+∞)→Rf:(1, +\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=x2−4xln⁡xf(x) = \dfrac{x^{2} - 4}{x\ln x}.

Arătați că ∫23f(x) xln⁡x dx=73\displaystyle\int_{2}^{3} f(x)\, x\ln x\, dx = \dfrac{7}{3}.

Vezi rezolvarea

f(x) xln⁡x=x2−4xln⁡x⋅xln⁡x=x2−4f(x)\, x\ln x = \dfrac{x^{2} - 4}{x\ln x}\cdot x\ln x = x^{2} - 4 pentru orice x∈(1,+∞)x \in (1, +\infty). Aplicând formula Leibniz-Newton, ∫23(x2−4)dx=(x33−4x)∣23=(9−12)−(83−8)=−3+163=73\displaystyle\int_{2}^{3}\left(x^{2} - 4\right)dx = \left(\dfrac{x^{3}}{3} - 4x\right)\Big|_{2}^{3} = (9 - 12) - \left(\dfrac{8}{3} - 8\right) = -3 + \dfrac{16}{3} = \dfrac{7}{3}.

Se consideră funcția f:(−1,+∞)→Rf:(-1, +\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=(2x2+4x)x+1f(x) = \left(2x^{2} + 4x\right)\sqrt{x + 1}.

Arătați că ∫03f(x)x+1 dx=36\displaystyle\int_{0}^{3}\dfrac{f(x)}{\sqrt{x + 1}}\, dx = 36.

Vezi rezolvarea

Pentru orice x∈(−1,+∞)x \in (-1, +\infty), f(x)x+1=2x2+4x\dfrac{f(x)}{\sqrt{x + 1}} = 2x^{2} + 4x. Aplicând formula Leibniz-Newton, ∫03(2x2+4x)dx=(2x33+2x2)∣03=18+18=36\displaystyle\int_{0}^{3}\left(2x^{2} + 4x\right)dx = \left(\dfrac{2x^{3}}{3} + 2x^{2}\right)\Big|_{0}^{3} = 18 + 18 = 36.

Se consideră funcția f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=x+1+xexf(x) = x + 1 + xe^{x}.

Arătați că ∫04(f(x)−xex)dx=12\displaystyle\int_{0}^{4}\left(f(x) - xe^{x}\right)dx = 12.

Vezi rezolvarea

f(x)−xex=x+1f(x) - xe^{x} = x + 1, deci ∫04(x+1) dx=(x22+x)∣04=8+4=12\displaystyle\int_{0}^{4}(x + 1)\, dx = \left(\dfrac{x^{2}}{2} + x\right)\Big|_{0}^{4} = 8 + 4 = 12.

Se consideră funcția f:(−1,+∞)→Rf:(-1, +\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=x2(x+1)3f(x) = \dfrac{x^{2}}{(x + 1)^{3}}.

Arătați că ∫03f(x)(x+1)3 dx=9\displaystyle\int_{0}^{3} f(x)(x + 1)^{3}\, dx = 9.

Vezi rezolvarea

f(x)(x+1)3=x2f(x)(x + 1)^{3} = x^{2} pentru orice x∈(−1,+∞)x \in (-1, +\infty), deci ∫03x2 dx=x33∣03=9\displaystyle\int_{0}^{3} x^{2}\, dx = \dfrac{x^{3}}{3}\Big|_{0}^{3} = 9.

Toate lecțiile de Matematică

Descarcă

Începe azi. Bacul nu așteaptă.

Descarcă Tomomi pe telefonul copilului tău și pornește perioada de probă gratuită.