2.7 Primjene odredenih integrala



Σχετικά έγγραφα
2. KOLOKVIJ IZ MATEMATIKE 1

1.4 Tangenta i normala

Integrali Materijali za nastavu iz Matematike 1

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

5. PARCIJALNE DERIVACIJE

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

( , 2. kolokvij)

Prvi kolokvijum. y 4 dy = 0. Drugi kolokvijum. Treći kolokvijum

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

Gauss, Stokes, Maxwell. Vektorski identiteti ( ),

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

Matematička analiza 1 dodatni zadaci


ZI. NEODREðENI INTEGRALI

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

7 Algebarske jednadžbe

π π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;

INTEGRALI Zadaci sa kolokvijuma

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Integralni račun. Nedoločeni integral in integracijske metrode. 1. Izračunaj naslednje nedoločene integrale: (a) dx. (b) x 3 +3+x 2 dx, (c) (d)

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

MATERIJAL ZA VEŽBE. Nastavnik: prof. dr Nataša Sladoje-Matić. Asistent: dr Tibor Lukić. Godina: 2012

IZVODI ZADACI (I deo)

MATEMATIKA I 1.kolokvij zadaci za vježbu I dio

6 Primjena trigonometrije u planimetriji

Ĉetverokut - DOMAĆA ZADAĆA. Nakon odgledanih videa trebali biste biti u stanju samostalno riješiti sljedeće zadatke.

18. listopada listopada / 13

Matematka 1 Zadaci za drugi kolokvijum

A MATEMATIKA Zadana je z = x 3 y + 1

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

SVEUČILIŠTE U RIJECI POMORSKI FAKULTET PRIMJENA MATEMATIČKIH ALATA U ELEKTROTEHNICI SKRIPTA ZA VJEŽBE

4 INTEGRALI Neodredeni integral Integriranje supstitucijom Parcijalna integracija Odredeni integral i

MATEMATIKA Pokažite da za konjugiranje (a + bi = a bi) vrijedi. a) z=z b) z 1 z 2 = z 1 z 2 c) z 1 ± z 2 = z 1 ± z 2 d) z z= z 2

MATEMATIKA 2. Gordan Radobolja. 22. rujna PMF. Gordan Radobolja (PMF) Matematika rujna / 70

QETVRTI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 1, Grupa A. x 2, g : x. 1 (x 2 + y 2 dx dy. QETVRTI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 1, Grupa B. ln x (x 1) 3/2.

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor,

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

MATEMATIKA 2. Ivan Slapničar Nevena Jakovčević Stor Josipa Barić. Zbirka zadataka.

Zadatak 2 Odrediti tačke grananja, Riemann-ovu površ, opisati sve grane funkcije f(z) = z 3 z 4 i objasniti prelazak sa jedne na drugu granu.

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

DRUGI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 9x + 6y + z = 1 4x 2y + z = 1 x + 2y + 3z = 2. je neprekidna za a =

I. dio. Zadaci za ponavljanje

radni nerecenzirani materijal za predavanja

Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 2 Poglavlje-2 1 / 43

Pismeni dio ispita iz Matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja u zavisnosti od parametra a:

MATEMATIKA seminari. smjer: Nutricionizam

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Derivacija funkcije Materijali za nastavu iz Matematike 1

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

4.1 Elementarne funkcije

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

Ispit održan dana i tačka A ( 3,3, 4 ) x x + 1

KONVEKSNI SKUPOVI. Definicije: potprostor, afin skup, konveksan skup, konveksan konus. 1/5. Back FullScr

MATEMATIKA /2012.

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

(r, φ) φ x. Polarni sustav

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

ΕΚΛΟΓΙΚΗ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑ ΕΒΡΟΥ

Matematika 2. Vježbe 2017/ lipnja 2018.

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

Uvod u diferencijalni račun

5. FUNKCIJE ZADANE U PARAMETARSKOM OBLIKU I POLARNIM KORDINATAMA

RADNA VERZIJA. Matematika 2. Zbirka zadataka. Ivan Slapničar. Josipa Barić. w w w. f e s b. h r / m a t 2. Split, 2012.

4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.

6. Poopćenja Newton Leibnizove formule

Dijagrami: Greda i konzola. Prosta greda. II. Dijagrami unutarnjih sila. 2. Popre nih sila TZ 3. Momenata savijanja My. 1. Uzdužnih sila N. 11.

x(t) = (x 1 (t), x 1 (t),..., x n (t)) R n R [a, b] t 1:1 c 2 : x(t) = (x(t), y(t)) = (cos t, sin t), t 0, π ]

Funkcija gustoće neprekidne slučajne varijable ima dva bitna svojstva: 1. Nenegativnost: f(x) 0, x R, 2. Normiranost: f(x)dx = 1.

VJEŽBE IZ MATEMATIKE 2. Ivana Baranović Miroslav Jerković

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

ΟΜΑΔΕΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Σημειώσεις Ανάλυσης Ι

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

6 Polinomi Funkcija p : R R zadana formulom

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

Grafičko prikazivanje atributivnih i geografskih nizova

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Funkcija (, ) ima ekstrem u tocki, ako je razlika izmedju bilo koje aplikate u okolini tocke, i aplikate, tocke, : Uvede li se zamjena: i dobije se:

ΤΥΧΑΙΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ. Ορισμός (Συνάρτηση Κατανομής Πιθανότητας). Ονομάζουμε συνάρτηση κατανομής πιθανότητας (σ.κ.π.) της τ.μ. Χ την: F(x) = P(X x), x.

2.6 Nepravi integrali

Διευθύνοντα Μέλη του mathematica.gr

( x) ( ) dy df dg. =, ( x) e = e, ( ) ' x. Zadatak 001 (Marinela, gimnazija) Nađite derivaciju funkcije f(x) = a + b x. ( ) ( )

Radni materijal 17 PRIZME

VJEŽBE IZ MATEMATIKE 1

Εκπαιδευτικός Οµιλος ΒΙΤΑΛΗ

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

Transcript:

. INTEGRAL 77.7 Primjene odredenih integrala.7.1 Računanje površina Pořsina lika omedenog pravcima x = a i x = b te krivuljama y = f(x) i y = g(x) je b P = f(x) g(x) dx. a Zadatak.61 Odredite površinu lika oomedjenog krivuljama: y = 4 x i y = x x. Rješenje. Prvo pronademo presjek krivulja: 4 x = x x = (x + 1)(x ) = = x 1 = 1, x =. Stoga iz slike vidimo da je P = ((4 x ) (x x) dx =... = 9. 1 Zadatak.6 Odredite površinu lika oomedjenog krivuljom y = x x 6, osi apscisom i pravcima x = 3 i x =. Rješenje. Iz slike se vidi da je P = (x + x ) dx + 1 ( (x x 6)) dx + (x + x ) dx =... = 49 6. 3 1 U polarnim koordinatama krivulju zadajemo s r = f(ϕ), ϕ [α, β]. Tada je površina sektora jednaka β P = 1 (f(ϕ)) dϕ. α

78. INTEGRAL Zadatak.63 Izračunajte površinu omedenu prvim i drugm zavojem Arhimedove spirale: r = aϕ, gdje je a >. Rješenje. P = 1 4π (aϕ) dϕ 1 π (aϕ) dϕ =... = 8a π 3. π Zadatak.64 Odredite površinu Bernoullijeve lemniskate: (x + y ) = a (x y ). Rješenje. Koristeći formule za prijelaz iz pravokutnih koordinata u polarne, x = r cos ϕ y = r sin ϕ, dobijemo (x + y ) = (r cos ϕ + r sin ϕ) = r 4 a (x y ) = a r (cos ϕ sin ϕ) = a r cos ϕ, pa je jednadžba lemniskate u polarnim koordinatama r = a cos ϕ. cos ϕ, za ϕ [, π 4 ] [3π 4, 5π 4 ] [7π 4, π] Iz slike vidimo da je P = 4 1 π/4 a cos ϕ dϕ =... = a. U parametarskim koordinatama krivulju zadajemo s: x = x(t) y = y(t), t [t 1, t ]. Tada je površina omedena krivuljom t (x(t), y(t))

. INTEGRAL 79 i pravcima x = x(t 1 ) i x = x(t ) da na formulom: P = t y(t)ẋ(t) dt, t 1 gdje je = d dt (derivacija po t). Zadatak.65 Odredite parametarsku jednadžbu elipse i izračunajte joj površinu. x a + y b = 1 Rješenje. Iz slike vidimo da je x = a cos t y = b sin t, t [, π]. = x(t 1 ) = a cos t 1 = t 1 = π a = x(t ) = a cos t = t = pa je P = 4 y(t)ẋ(t) dt = 4 b sin t( a sin t) dt =... = abπ. π/ π/.7. Računanje duljine luka krivulje Ako je y = f(x), onda je duljina luka krivulje koja je dio grafa funkcije y = f(x) izmedu točaka (a, f(a)) i (b, f(b)), gdje je a < b jednaka l = b a 1 + f (x) dx. Zadatak.66 Odredite duljinu astroide gdje je a >. x /3 + y /3 = a /3,

8. INTEGRAL Rješenje. Implicitnim deriviranjem dobijemo pa je x /3 + y /3 = a /3 3 x 1/3 + 3 y 1/3 y = a l = 4 = 4a 1/3 = y = y1/3 x 1/3 a 1 + (y (x)) dx = 4 a dx dx =... = 6a. x1/3 1 + y/3 dx x/3 / d dx U polarnim koordinatama je duljina luka krivulje r = f(ϕ), ϕ [α, β] dana formulom tj. kraće l = β α l = f(ϕ) + f (ϕ) dϕ, β r + ṙ dϕ. α Zadatak.67 Odredite ukupnu duljinu kardioide r = a(1 + cos ϕ), gdje je a >. Rješenje. Sa slike vidimo da je π π l = r + (ṙ), dϕ = a (1 + cos ϕ) + a sin ϕ dϕ = 8a π sin ϕ dϕ = 8a.

. INTEGRAL 81 Duljina krivulje zadana parametarskim koordinatama x = x(t) y = y(t), t [t 1, t ] je dana s l = t (ẋ(t)) + (ẏ(t)) dt. t 1 Zadatak.68 Odredite duljinu jednog svoda cikloide x = a(t sin t), t [, π], gdje je a >. y = a(1 cos t) Rješenje. l = = a π π ẋ + ẏ dt = π a (1 cos t) + a sin t dt π (1 cos t dt = a sin t dt =... = 8a..7.3 Računanje volumena i oplošja rotacijskih tijela Ako dio krivulje y = f(x), x [a, b] rotira oko: x-osi, onda je volumen nastalog rotacijskog tijela dan formulom: b V x = π a f(x) dx y-osi, onda je volumen nastalog rotacijskog tijela dan formulom: b V y = π a xf(x) dx Zadatak.69 Odredite volumen kugle radijusa r >.

8. INTEGRAL Rješenje. Kuglu radijusa r dobijemo ako zarotiramo krivulju y = r x, x [, r] oko x-osi pa je volumen kugle r V x = π y dx = π r = π(r 3 r3 3 ) = 4 3 r3 π (r x ) dx = π r (r x ) dx = π(r x x3 3 ) r Zadatak.7 Odredite volumen torusa nastalog rotacijom kružnice oko y-osi. Rješenje. Iz slike se vidi da je V = V 1 V = π r = πr r (x R) + y = r (R + r y ) dy π r y dy =... = Rπ r π r (R r y ) dy Ako dio krivulje y = f(x), x [a, b] rotira oko x-osi, onda je površina nastale rotacijske plohe dana formulom: b V x = π f(x) 1 + (f (x)) dx. Zadatak.71 Nadite oplošje kugle radijusa r >. a Rješenje. Kuglu radijusa r dobijemo ako zarotiramo krivulju y = r x, x [, r] oko x-osi pa je oplošje kugle r S x = π r x 1 + x r x r dx = π r dx = 4r π

. INTEGRAL 83 Ako krivulja zadana u polarnim koordinatama r = f(ϕ), ϕ [α, β], rotira oko polarne osi, onda je volumen dobivenog tijela jednak V = π 3 β f(ϕ) 3 sin ϕ dϕ. α Zadatak.7 Izračunajte volumen tijela koji nastaje rotacijom krivulje r = a sin ϕ oko polarne osi. Rješenje. sin ϕ, za ϕ [, π ] [π, 3π ] V = V 1 = π 3 π/ (a sin ϕ) 3 sin ϕ dϕ = 3π 3 a3 π/ sin 4 ϕ cos 3 ϕ dϕ = 3π 3 a3 1 t 4 (1 t ) dt =... = 64π 15 a3 Ako krivulja zadana u polarnim koordinatama r = f(ϕ), ϕ [α, β], rotira oko polarne osi, onda je oplošje dobivenog rotacijskog tijela jednak β S = π α f(ϕ) sin ϕ f(ϕ) + (f (ϕ)) dϕ. Zadatak.73 Odredite površinu koja nastaje rotacijom kardioide oko polarne osi. r = a(1 + cos ϕ)

84. INTEGRAL Rješenje. π S = π = πa a(1 + cos ϕ) sin ϕ a (1 + cos ϕ) + a ( sin ϕ) dϕ π (1 + cos ϕ) 3/ sin ϕ dϕ =... = 3 5 a π Ako parametarski zadana krivulja x = x(t) y = y(t), t [t 1, t ] rotira oko x-osi, onda je volumen nastalog rotacijskog tijela dan formulom: V x = π t t 1 y(t) ẋ(t) dt y-osi, onda je volumen nastalog rotacijskog tijela dan formulom: V y = π t t 1 x(t) ẏ(t) dt Zadatak.74 Izračunajte volumen elipsoida nastalog rotacijom elipse x = a cos t oko x-osi. Rješenje. Iz slike vidimo da je y = b sin t a = x(t 1 ) = a cos t 1 a = x(t ) = a cos t = t 1 = π = t = π pa je V x = π π π (b sin t) ( a sin t) dt = ab π sin 3 t dt =... = 4 3 ab π. π π

. INTEGRAL 85 Napomena. Ako je a = b = r, onda je elipsoid zapravo kugla radijusa r pa je njen volumen jednak 4 3 r3 π. Ako parametarski zadana krivulja rotira oko x = x(t) y = y(t), t [t 1, t ] x-osi, onda je oplošje nastalog rotacijskog tijela dan formulom: S x = π t t 1 y(t) (ẋ(t)) + (ẏ(t)) dt y-osi, onda je oploqv sje nastalog rotacijskog tijela dan formulom: S y = π t t 1 x(t) (ẋ(t)) + (ẏ(t)) dt Zadatak.75 Izračunajte oplošje tijela koje nastaje rotacijom astoride x = a cos 3 t y = a sin 3, t [, π] t Rješenje. Sa slike se vidi da je S x = π π/ = 1a π π/ a sin 3 t (3a cos t( sin t)) + (3a sin t cos t) dt sin 4 t cos t dt = 1a π 1 s 4 ds = 1a ππ s 5 1 = 1a π 5

86. INTEGRAL Zadaci za vježbu.76 Odredite površinu lika omedenog parabolom y = x + 4x 3 i njenim tangentama povučenim u točkama A(, 3) i B(3, ). 9 4 ).77 Nadite površinu izmedu krivulja y = x i y 3 = x. 3 15 ).78 Nadite površinu izmedu krivulja.79 Izračunajte površinu omedenu ružom s 3 latice : y = 1 1 + x i y = x. π 1 3 ) r = a sin 3ϕ, gdje je a >. a π 4 ).8 Izračunajte površinu omedenu kardioidom: r = a(1 + cos ϕ), gdje je a >. 3a π ).81 Odredite površinu omedenu jednim lukom cikloide x = a(t sin t), t, gdje je a >. y = a(1 cos t) i osi apscisa. 3a π).8 Nadite duljinu luka krivulje y = ln cos x, za x [, a], gdje je a, π.

. INTEGRAL 87 1 ln 1+sin a 1 sin a ).83 Odredite duljinu prvog zavoja Arhimedove spirale r = aϕ, gdje je a >. aπ p 1 + 4π + a ln(π + p 1 + 4π )).84 Izračunajte duljinu prvog zavoja logaritamske spirale y = e ϕ, ϕ [, π]. (e π 1)).85 Odredite parametarsku jednadžbu astroide i izračunajte joj diljinu. x /3 + y /3 = a /3 8a).86 Izračunajte duljinu luka parabole y = x od točke (, ) do točke (, ). 1 ( 5 + ln ( + 5))).87 Odredite površinu omedenog krivuljama y = arcsin x i y = arccos x te osi apscisa.(uputa: integrirajte po varijabli y) 1).88 Odrete površinu lika koji se nalazi unutar kruňice r = 3 cos ϕ, ali izvan kardioide r = 1 + cos ϕ. π).89 Odrete površinu lika koji se nalazi unutar kruňice r = 3 cos ϕ i unutar kardioide r = 1 + cos ϕ. 5π 4 ).9 Odredite volumen tijela koje nastaje rotacijom lika omedenog krivuljom y = sin x, x [, π] i x-osi oko y-osi. π )

88. INTEGRAL.91 Odredite volumen tijela koje nastaje rotacijom lika omedenog krivuljom y = x 4 i pravcem y = 1 oko osi y. π 3 ).9 Odredite volumen rotacijskog paraboloida koji nastaje rotacijom lika omedenog krivuljom x = y i pravcem x = a, za a > oko x-osi. a π ).93 Odredite volumen tijela nastalog rotacijom kardioide oko polarne osi. r = a(1 + cos ϕ) 8 3 πa 3 ).94 Izračunajte površinu plohe koja nastaje rotacijom dijela krivulje y = x3 3 od x = do x = 1 oko osi y. π ( + ln (1 + )))