Lecție pentru bacalaureat · Matematică

Primitive și integrala nedefinită

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

Formulă

Definiția primitivei

FF este primitivă a lui ff dacă F′=fF' = f. Mulțimea tuturor primitivelor este integrala nedefinită:

F′(x)=f(x),∫f(x) dx=F(x)+CF'(x) = f(x), \quad \int f(x)\,dx = F(x) + C
Sfat

Nu uita constanta C

Două primitive ale aceleiași funcții pe un interval diferă printr-o constantă. Adaugă mereu +C+ C la o integrală nedefinită.

Formulă

Regula puterii

Regula puterii și cazul special n=−1n = -1:

∫xn dx=xn+1n+1+C (n≠−1),∫1x dx=ln⁡∣x∣+C\int x^{n}\,dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \ (n \neq -1), \quad \int \frac{1}{x}\,dx = \ln|x| + C
Formulă

Exponențiala și trigonometricele

Primitivele uzuale de reținut (atenție la minusul de la sin⁡\sin):

∫ex dx=ex+C,∫sin⁡x dx=−cos⁡x+C,∫cos⁡x dx=sin⁡x+C\int e^{x}\,dx = e^{x} + C, \quad \int \sin x\,dx = -\cos x + C, \quad \int \cos x\,dx = \sin x + C
Formulă

Integrarea prin părți

Formula integrării prin părți:

∫u v′ dx=u v−∫u′ v dx\int u\,v'\,dx = u\,v - \int u'\,v\,dx
Sfat

Cum alegi u

Alege uu astfel încât u′u' să fie mai simplă: dacă apare un polinom, ia uu polinomul; dacă apare ln⁡\ln, ia u=ln⁡xu = \ln x.

Formulă

Schimbarea de variabilă

Schimbarea de variabilă cu t=g(x)t = g(x):

∫f(g(x)) g′(x) dx=∫f(t) dt,t=g(x)\int f(g(x))\,g'(x)\,dx = \int f(t)\,dt, \quad t = g(x)

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 ∫ee2f(x)x2−4 dx=ln⁡2\displaystyle\int_{e}^{e^{2}} \dfrac{f(x)}{x^{2} - 4}\, dx = \ln 2.

Vezi rezolvarea

f(x)x2−4=1xln⁡x\dfrac{f(x)}{x^{2} - 4} = \dfrac{1}{x\ln x} pentru orice x∈(1,+∞)x \in (1, +\infty). Cu substituția t=ln⁡xt = \ln x, dt=1xdxdt = \dfrac{1}{x}dx, integrala devine ∫121t dt=ln⁡t∣12=ln⁡2−ln⁡1=ln⁡2\displaystyle\int_{1}^{2}\dfrac{1}{t}\, dt = \ln t\Big|_{1}^{2} = \ln 2 - \ln 1 = \ln 2.

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 ∫38x2+2xf(x) dx=1\displaystyle\int_{3}^{8}\dfrac{x^{2} + 2x}{f(x)}\, dx = 1.

Vezi rezolvarea

x2+2xf(x)=x2+2x2(x2+2x)x+1=12x+1\dfrac{x^{2} + 2x}{f(x)} = \dfrac{x^{2} + 2x}{2\left(x^{2} + 2x\right)\sqrt{x + 1}} = \dfrac{1}{2\sqrt{x + 1}}, care este derivata funcției x↦x+1x \mapsto \sqrt{x + 1}. Prin urmare integrala este x+1∣38=3−2=1\sqrt{x + 1}\Big|_{3}^{8} = 3 - 2 = 1.

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

Arătați că ∫01(f(x)−x−1)dx=1\displaystyle\int_{0}^{1}\big(f(x) - x - 1\big)dx = 1.

Vezi rezolvarea

f(x)−x−1=xexf(x) - x - 1 = xe^{x}. Integrând prin părți, ∫01xexdx=xex∣01−∫01exdx=e−(ex∣01)=e−(e−1)=1\displaystyle\int_{0}^{1} xe^{x} dx = xe^{x}\Big|_{0}^{1} - \int_{0}^{1} e^{x} dx = e - \left(e^{x}\Big|_{0}^{1}\right) = e - (e - 1) = 1.

Se consideră funcția f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=x3+3x+3f(x) = x^{3} + 3x + 3.

Arătați că ∫011(f(x)−x3)2 dx=118\displaystyle\int_{0}^{1}\dfrac{1}{\left(f(x) - x^{3}\right)^{2}}\, dx = \dfrac{1}{18}.

Vezi rezolvarea

f(x)−x3=3x+3f(x) - x^{3} = 3x + 3, deci integrandul este 1(3x+3)2\dfrac{1}{(3x + 3)^{2}}. Cum (3x+3)′=3(3x + 3)' = 3, o primitivă este −13(3x+3)-\dfrac{1}{3(3x + 3)}, iar integrala este −118+19=118-\dfrac{1}{18} + \dfrac{1}{9} = \dfrac{1}{18}.

Toate lecțiile de Matematică

Descarcă

Începe azi. Bacul nu așteaptă.

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