Uvođenje pojma određenog integrala u srednjoškolskoj nastavi matematike 1

Σχετικά έγγραφα
Mate Vijuga: Rijeseni zadaci iz matematike za srednju skolu 2. ARITMETICKI I GEOMETRIJSKI NIZ, RED, BINOMNI POUCAK. a n ti clan aritmetickog niza

α =. n n n Vježba 001 Koliko stranica ima pravilni mnogokut ako jedan njegov unutarnji kut iznosi 144? Rezultat: n = 10.

Geodetski fakultet, dr. sc. J. Beban-Brkić Predavanja iz Matematike 1 8. NIZOVI

FURIJEOVI REDOVI ZADACI ( II

2.6 Nepravi integrali

= + injekcija. Rješenje 022 Kažemo da funkcija f ima svojstvo injektivnosti ili da je ona injekcija ako vrijedi

Općenito, iznos normalne deformacije u smjeru normale n dan je izrazom:

Skripta za usmeni ispit iz IM1

Rijeseni neki zadaci iz poglavlja 4.5

skupa prirodnih brojeva u skup realnih brojeva, nazivamo realnim nizom.

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

FOURIEROVI REDOVI I INTEGRALI

Analitička geometrija i linearna algebra. Kartezijev trodimenzionalni pravokutni koordinatni sustav čine 3 međusobno okomite osi: Ox os apscisa,

4. Trigonometrija pravokutnog trokuta

Dodatak B. Furijeovi redovi. Posmatrajmo na intervalu [ l, neku funkciju f (x)

4 INTEGRALI Neodredeni integral Integriranje supstitucijom Parcijalna integracija Odredeni integral i

UNIVERZITET U SARAJEVU ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET SARAJEVO

PREGLED DEFINICIJA I FORMULA ZA 2. KOLOKVIJ IZ MATEMATIKE 1 (pomagalo dozvoljeno na kolokviju)

7. ELEMENTARNE FUNKCIJE

c = α a + β b, [sustav rješavamo metodom suprotnih koeficijenata]

I N Ž E N J E R S K A M A T E M A T I K A 1

dužina usmjerena (orijentirana) dužina (zna se koja je točka početna, a koja krajnja) vektor

KUPA I ZARUBLJENA KUPA

I N Ž E N J E R S K A M A T E M A T I K A 1

I N Ţ E N J E R S K A M A T E M A T I K A 1

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

( ) p a. poklopac. Rješenje:

GRANIČNE VREDNOSTI FUNKCIJA zadaci II deo

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

OSNOVE TRIGONOMETRIJE PRAVOKUTNOG TROKUTA

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL PREGLED DEFINICIJA I FORMULA ZA PISANI DIO ISPITA IZ MATEMATIKE 2

1 Ekstremi funkcija više varijabli

Dvanaesti praktikum iz Analize 1

DIFERENCIJALNI RAČUN FUNKCIJA VIŠE VARIJABLI Skica rješenja 1. kolokvija (16. studenog 2015.)

II. ANALITIČKA GEOMETRIJA PROSTORA

18. listopada listopada / 13

VALJAK. Valjak je geometrijsko telo ograničeno sa dva kruga u paralelnim ravnima i delom cilindrične površi čije su

a C 1 ( ) = = = m.

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

NEJEDNAKOSTI I PRIMENE

7 Algebarske jednadžbe

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

7 neg. ( - ) neg. ( - ) poz. (+ ) poz. (+ )

Mališa Žižoviæ Olivera Nikoliæ

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

ТЕМПЕРАТУРА СВЕЖЕГ БЕТОНА

Operacije s matricama

4. Relacije. Teorijski uvod

Odredjeni integral je granicna vrijednost sume beskonacnog broja clanova a svaki clan tezi k nuli i oznacava se sa : f x dx f x f x f x f x b a f

SLIČNOST TROUGLOVA. kažemo da su slične ( sa koeficijentom sličnosti k ) ako postoji transformacija sličnosti koja figuru F prevodi u figuru F


Niz i podniz. Definicija Svaku funkciju a : N S zovemo niz u S. Za n N pišemo a(n) = a n i nazivamo n-tim članom niza.

Granične vrednosti realnih nizova

Metode rješavanja izmjeničnih krugova

A MATEMATIKA Zadana je z = x 3 y + 1

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

1 Neprekidne funkcije na kompaktima

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

Matematika - usmeni dio ispita Pitanja i rješenja

Odred eni integrali. Osnovne osobine odred enog integrala: f(x)dx = 0, f(x)dx = f(x)dx + f(x)dx.

FORMULE VEZANE UZ MATEMATIČKE KOLEGIJE PREDDIPLOMSKOG STUDIJA

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

Nizovi. Definicija. Niz je funkcija. a: R. Oznake: (a n ) ili a n } Zadatak 2.1 Napišite prvih nekoliko članova nizova zadanih općim članom:

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

PREGLED MINIMALNIH ZNANJA IZ MATEMATIKE ZA ZANIMANJA:

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

1.4 Tangenta i normala

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

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

1.PRIZMA ( P=2B+M V=BH )

R A D N I M A T E R I J A L I

Elektrostatika. 1. zadatak. Uvodni pojmovi. Rješenje zadatka. Za pločasti kondenzator vrijedi:

Osnove elektrotehnike I parcijalni ispit VARIJANTA A. Profesorov prvi postulat: Što se ne može pročitati, ne može se ni ocijeniti.

ZBIRKA POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA

KONSTRUKTIVNI ZADACI (TROUGAO) Rešavanje konstruktivnih zadataka je jedna od najtežih oblasti koja vas čeka ove godine.

Centralni granični teorem i zakoni velikih brojeva

II. ANALITIČKA GEOMETRIJA PROSTORA

Poučak o kosinusu (kosinusov poučak) U trokutu ABC vrijede ove jednakosti b + c a a + c b a + b c.

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Matematika 1. Gregor Dolinar. 2. januar Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. Gregor Dolinar Matematika 1

Sume kvadrata. mn = (ax + by) 2 + (ay bx) 2.

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

1 Odredeni integral. Integrabilnost ograničene funkcije

PIRAMIDA I ZARUBLJENA PIRAMIDA. - omotač se sastoji od bočnih strana(najčešće jednakokraki trouglovi), naravno trostrana piramida u omotaču

Nacionalni centar za vanjsko vrednovanje obrazovanja MATEMATIKA

ČETVOROUGAO. β 1. β B. Četvorougao je konveksan ako duž koja spaja bilo koje dve tačke unutrašnje oblasti ostaje unutar četvorougla.

Geodetski fakultet, dr. sc. J. Beban-Brkić Predavanja iz Matematike OSNOVNI TEOREMI DIFERENCIJALNOG RAČUNA

Rešenja A/2 kolokvijuma iz predmeta MERNI SISTEMI U TELEKOMUNIKACIJAMA 10. januar 2006.

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

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

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

Teorijske osnove informatike 1

Integral i mjera. Braslav Rabar. 13. lipnja 2007.

OBRASCI ELEMENTARNE MATEMATIKE SY jun 2008.

Beskonačni redovi 1.1 BROJEVNI REDOVI. Beskonačni brojevni red (numerički red, red sa konstantnim članovima) predstavlja sumu u :

radni nerecenzirani materijal za predavanja

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

21. ŠKOLSKO/OPĆINSKO/GRADSKO NATJECANJE IZ GEOGRAFIJE GODINE 8. RAZRED TOČNI ODGOVORI

3n an = 4n3/2 +2n+ n 5n 3/2 +5n+2 n a 2 n = n 2. ( 2) n Dodatak. = 0, lim n! 2n 6n + 1

Transcript:

Uvođeje pojm određeog itegrl u sredjoškolskoj stvi mtemtike 1 1. Uvod Iv Božić 2, Tomislv Šikić 3 S pojmom itegrl i itegrlim rčuom učeici se prvi put susreću u četvrtom rzredu sredje škole. S ozirom d td emju dovoljo mtemtičkog zj z rzumijevje pojmov ko što su supermum, ifimum, Drouxove sume, doji i gorji Riemov itegrl - utori sredjoškolskih udžeik vješto stoje izjeći jihovo korišteje. U ovom ćemo rdu usporediti udžeike z četvrti rzred sredje škole sljedećih utor: Neve Elezović (vidi [3]) Sj Atoliš, Aet Copić, Nevek Atočić (vidi [4], [5]) Hrvoje Krljević i Zvoimir Šikić (vidi [6]) Usredotočit ćemo se sličosti i rzlike kod prikzivj sljedećih pojmov: sume, griči prijelz, primitiv fukcij, Newto-Leiizov teorem. Udžeicim je zjedičko d se svi utori odlučuju isključivo z itegrilost eprekidih fukcij segmetu. Pojm sume svki od gore vedeih utor ojšjv rzličit či, p tko N. Elezović em Drouxove sume, li koristeći pretpostvku d je fukcij eprekid smije koristiti Bolzo-Weierstrssov teorem i zključiti d svkom podsegmetu fukcij poprim miimum i mksimum. Autor umjesto Drouxovih sum koristi doju i gorju itegrlu sumu. Autorice S. Atoliš, A. Copić i N. Atočić uvode ekvidisttu sudiviziju segmet, re izrz itegrl sum fukcije segmetu, koj dje jedu proksimciju površie ispod grf fukcije. Koristeći se ituicijom, utorice vode d iz itegrlih sum teži prem površii. U udžeiku koji su pisli H. Krljević i Z. Šikić tkođer em Drouxovih sum, defiirju doje i gorje sume. Prem [3] prolem jedkosti dojeg i gorjeg Riemovog itegrl riješe je gričim prijelzom, prem [4] i [5] ekvidisttom sudivizijom segmet. 1 Ovj je člk pis osovi diplomskog rd Ive Božić (metor T. Šikić) orjeog 2009. godie Diplomskom studiju Mtemtik, smjer stvički (PMF-MO, Sveučilište u Zgreu). 2 Iv Božić, Tehičko veleučilište u Zgreu Grditeljski odjel 3 Tomislv Šikić, Fkultet elektrotehike i rčurstv Sveučilišt u Zgreu 41

POUČAK 48 S ozirom či kko defiirju doje i gorje sume u [6], emju prolem s dojim i gorjim Riemovim itegrlom. Uvođejem Bolojskog proces PMF- Mtemtičkom odjelu Sveučilišt u Zgreu došlo je do zčjih promje u progrmu preddiplomskog studij Mtemtik - stvički smjer. Kolegiji Mtemtičke lize 1-3 zmijejei su kolegijim Diferecijli i itegrli rču 1 i 2 [12]. Temelj litertur osovi koje su se formirli spomeuti ovi kolegiji su, uz dosdšje udžeike prof. Kurepe, i udžeici klkulus jede i više vrijli Serge Lg. Progrme kolegij su formirli dugogodišji stvici Mtemtičke lize 1 i 2, te Mtemtičke lize 3 i 4, prof. H. Šikić i prof. Š. Ugr. Stog će se u ovom člku dost prostor posvetiti i zimljivom pristupu uvođej itegrlog rču u udžeiku S. Lg, A first course i clculus [7], koji se koristi z uvodi kolegij u mtemtičku lizu mogim reomirim sveučilištim. Rd zključujemo pristupom koji se predvo u sklopu kolegij Diferecijli i itegrli rču 1 ( osovi spomeutih smjeric) u drugom (ljetom) semestru prve godie preddiplomskog studij mtemtike, smjer stvički, ko početi kolegij mtemtičke lize. Pristup im dodirih točk s svim prije vedeim udžeicim, stog se može primijeiti i u sredjoškolskoj stvi. Štoviše, uvođejem domee ifiitezimli rču u NOK-u [11] uprvo prolemtik uvođej učeik u diferecijli i itegrli rču im veliku vžost. Zvrši dio člk smtrmo zčjim z uduće mlde profesore čije će se orzovje i zje o diferecijlom i itegrlom rčuu zsivti spomeutoj kocepciji u kojoj udžeici S. Lg imju zčji trg. Stog je uspored spomeutih (i iih) sredjoškolskih udžeik te jihov komprcij s udžeicim Prof. Kurepe [1] i s ovim kolegijem Diferecijli i itegrli rču 1 [12] od presude vžosti z kvliteto uvođeje pojm itegrl u sredjim školm. Člk je podijelje u dv djel. Prvi dio odosi se komprciju sredjoškolsk udžeik ([3], [4], [5], [6]), drugi dio pokriv pristup prem kjizi S. Lg [7] i predvjim kolegiju Diferecijli i itegrli rču 1. Drugi dio člk it će ojvlje u idućem roju Poučk. 2. Od klsiče defiicije preko Riemovog teorem do Newto-Leiizove formule Nek je dio rvie omeđe grfom fukcije (pseudotrpez), ko slici 1. Iko je slici prikz grf eke eprekide fukcije, klsič defiicij će u općeitosti iti d z ogričee fukcije. Prtit ćemo otciju i pristup koji se već godim primjejuje u okviru kolegij Mtemtičk liz 1 i 2 PMF-Mtemtičkom odjelu (vidi [1], [2]). Nek je [,], <, segmet u R i ek f :, R fukcij ogriče segmetu [,]. Slik 1. 42

To zči d postoje m = if [,] f i M = sup [,] f tj. x,, m f( x) M. Uočimo, ko je ', ', podsegmet, od vrijedi x ', ', m m' f( x) M' M, gdje je m = if [, ] f i M = sup [, ] f. Dkle, ifimum podsegmetu je veći ili jedk ifimumu segmetu, supremum podsegmetu je mji ili jedk supremumu segmetu. Z N podijelimo segmet (izvršimo sudiviziju) [,] točkm dijelov, (1) Ndlje defii- Ozčimo s rmo sume: z po volji izre točke Broj s zovemo doj Drouxov sum, S je gorj Drouxov sum, σ je itegrl sum. U stvku će m treti sljedeće ejedkosti Nek je A skup svih dojih Drouxovih sum s, B je skup svih gorjih Drouxovih sum S, C je skup svih itegrlih sum σ fukcije f segmetu [,]. Sve te sume doivju se vrirjem roj N svim rzličitim izorim sudivizije (1) i točk t k. Iz ejedkosti (5) slijedi d su skupovi A, B, C ogričei odozdo s m(-) i odozgo s M(-). Prem ksiomu potpuosti postoje Defiicij 1. Broj I * zovemo doji Riemov itegrl fukcije f segmetu [,], roj I * zovemo gorji Riemov itegrl fukcije f segmetu [,]. Teorem 1. Nek je f :, R fukcij ogriče segmetu [,], ek su I * i I * doji i gorji Riemov itegrl fukcije f segmetu [,]. Td je (8) Defiicij 2. Z fukciju f :, R ogričeu segmetu [,] kžemo d je itegril u Riemovom smislu ili R-itegril segmetu [,] ko je (9) Td se roj I = I * = I * ziv itegrl ili R-itegrl fukcije f segmetu [,] i ozčv jedom od sljedećih ozk I = f( x) dx = f N tj či uvede je pojm Riemov itegrl. (2) (3) (4) (5) (6) (7) (10) 43

POUČAK 48 Teorem 2. Nek je f :, R ogriče fukcij [,] R Fukcij f je itegril [,] ko i smo ko ε > 0 postoji sudivizij segmet [,] tkv d z pripde Drouxove sume vrijedi S s< ε. Sljedeći teoremi dokzuju d su mootoost i eprekidost segmetu svojstv koj povlče itegrilost. Teorem 3. Nek je f :, R mooto fukcij [,] R. Td je o R-itegril [,]. Defiicij 3. Z fukciju f :, R kžemo d je mooto po dijelovim segmetu [,] ko postoji sudivizij tkv d je mooto fukcij z sve k=1,,. Korolr 1. Nek je f :, R po dijelovim mooto fukcij [,] R. Td je o R itegril [,]. Defiicij 4. Z fukciju f :, R kžemo d je jedoliko (uiformo) eprekid itervlu I R ko Teorem 4. Nek je f :, R eprekid fukcij itervlu [,] R. Td je o jedoliko eprekid [,]. 44 Sd iskzujemo Riemov teorem o itegrilosti eprekide fukcije. Teorem 5. Nek je f :, R eprekid fukcij [,] R. Td je o R-itegril [,]. Tkođer, postoji točk c, tkv d je Bito je istkuti d je, uz spomeuti Teorem 4, u dokz Riemovog teorem ivolvir i spomeuti Bolzo-Weierstrssov teorem i Teorem 2. Defiicij 5. Nek je I R otvore itervl i f :I R. Primitiv fukcij ili tiderivcij fukcije f skupu I je svk fukcij F :I Rs svojstvom F (x)=f(x), x I. Sljedeći teorem dje dovolje uvjete z postojje primitive fukcije. Teorem 6. Nek je I R otvore itervl i f :I Rfukcij eprekid I. Td postoji primitiv fukcij od f I. N osovi Teorem 6 dokzuje se temelji teorem Newto-Leiizov formul. Teorem 7. (Newto-Leiizov formul) Ako je f eprekid fukcij otvoreom itervlu I i ek je F ilo koj primitiv fukcij fukcije f I, od z svki segmet [,] I vrijedi f( x) dx = F( ) F( ). (11)

3. Prolem površie i pojm određeog itegrl Autori sredjoškolskih udžeik ([3], [4], [5], [6]) ojšjvju ovj dio grdiv rzličit či. Prem [3] utor cjeliu zvu Itegrl i primitiv fukcij zpočije prolemom površie i određeim itegrlom, dok utorice udžeik [4], [5] stvu cjeliu zvu Itegrli zpočiju eodređeim itegrlom i primitivom fukcijom. Prije ego li defiirju pojmove, motivirju učeike zimljivim primjerom sukog tker koji ispušt ftu. Učeicim je d formul rzie širej fte mrlje i od jih se trži d rčujem rzie širej fte mrlje i određivjem jezie površie ko st vreme, dođu do spozj d je rzi promjee te površie zprvo derivcij tržeog izrz z površiu. Autori udžeik [6] ovj dio grdiv dijele u dvije cjelie, zpočiju s površiom i određeim itegrlom, ztim orđuju eodređei itegrl, u defiirju pojmov često koriste pojmove iz fizike kko i učeicim priližili ovj dio grdiv, poput rzie, put, vreme. 3.1. Udžeik Elezović Prolem mjerej duži, površi i oujm io je osovi prolem mtemtike u jeziim zčecim. Trsformcijom prvokutik (P = ) možemo mjeriti površiu prlelogrm, trokut, mogokut. Autor glšv složeost rčuj površie ilo kojeg lik omeđeog zkrivljeom krivuljom (ko sl. 1), glšv d emju svi likovi površiu te d će se o u svom udžeiku viti smo oim likovim koji imju površiu. Horizotlim i vertiklim cijepjem svki tkv lik, koji utor ziv krivocrti trpez, možemo podijeliti dijelove (slik 2). Z rzliku od klsiče defiicije, promtr je eprekid i pozitiv fukcij f itervlu [,]. Itervl [,] podijelje je dijelov (koji e morju iti istih dulji). Nek su djeliše točke:. Nd svkim dijelom x, j 1 j postvimo dv prvokutik, jed koji leži ispod grf fukcije i drugi koji g premšuje. Nek su jihove visie: m j = miimum fukcije f itervlu x, j 1 j i M = mksimum fukcije f itervlu x, j j 1 j. Koristeći pretpostvku d je fukcij eprekid, smije koristiti Bolzo-Weierstrssov teorem i zključiti 45

POUČAK 48 d svkom podsegmetu fukcij poprim miimum i mksimum. Stog e tre koristiti složeije pojmove ifimum i supremum. Duljiu itervl ozčimo s Δ xj = xj xj 1. Zrjjem površi ovih prvokutik doit ćemo doju itegrlu sumu s i gorju itegrlu sumu S : Površi je ukloplje između doje i gorje sume: Uzimjući sve veći roj djeliših točk, doj sum se povećv, gorj se smjuje. Broj teži u eskočost, duljie pojediih itervl podjele teže uli. Koristeći se ituicijom u gričom slučju, doj i gorj sum imt će isti limes koji ozčvmo s I. Tj limes mor iti jedk površii krivocrtog trpez, ukoliko o postoji. Broj I određe je smo fukcijom f i e ovisi o čiu rčuj doje i gorje sume (o čiu koji smo podijelili itervl i izrli rojeve m j i M j ), zivmo g itegrlom fukcije f. Autor udžeik [3] koristi se sljedećom defiicijom. Defiicij 6. Nek je f :, R pozitiv eprekid fukcij. Zjedički limes doje i gorje sume zivmo određeim itegrlom fukcije f i ozčvmo s I = f( x) dx. O je jedk površii ispod grf fukcije, d itervlom [,]. Zk zovemo zkom itegrcije, roj dojom gricom itegrl, roj gorjom gricom itegrl, fukciju f poditegrlom fukcijom, dx ziv se diferecijl vrijle x. Diferecijl dx zmišljmo ko eskočo mli prirst Δ x, kd dulji itervl x, j 1 j teži u ulu. Td se vrijedosti m i M priližvju fukcijskoj vrijedosti u točki x x, 1 j j. j j 3.2. Udžeik - Atoliš, Copić, Atočić Autorice udžeik [4], [5] površiu P ispod grf pozitive i eprekide fukcije f rčuju itervlu [,] koji je podijelje jedkih dijelov. Rdi jedostvosti, umjesto opisih i upisih prvokutik d mlim itervlom x, j 1 j, promtrju prvokutike visie f(t j ) uklopljee između upisih i opisih prvokutik, gdje je t j proizvolj točk itervlu x, j 1 j. Površi j-tog prvokutik je Pj = f( tj) Δ x, gdje je Δ x dulji itervl x, j 1 j. Budući d je itervl [,] po- 46

dijelje jedkih dijelov, dulji svkog doiveog itervl je Pj = f( tj). Sum površi svih tkvih prvokutik izosi: Δ x =, Ovu sumu utorice zovu itegrl sum fukcije f itervlu [,]. O će m dti jedu proksimciju površie ispod grf fukcije f. Z dovoljo veliki roj immo mogo vrlo uskih prvokutik čij se uij vrlo mlo rzlikuje od tržee površie P. Ituitivo je jso d će z svku podjelu segmet [, ] jedkih dijelov i po volji odru točku t j iz itervl x, j 1 j, itegrl sum proksimirti površiu P te d tko doivei iz itegrlih sum (S ) teži prem površii P. Površi ispod grf fukcije u tom se slučju prirodo defiir ko roj Itegrlu sumu možemo rčuti i z proizvolju eprekidu fukciju [,], ez uvjet d je fukcij pozitiv, stog utorice koriste sljedeću defiiciju. Defiicij 7. Limes iz itegrlih sum zove se određei itegrl eprekide fukcije f itervlu [, ] i ozčv se s f( x) dx. Broj je doj gric, roj gorj gric itegrl. Uprvo je tko Isc Newto defiiro određei itegrl te tko postvio temelje z rzvoj itegrlog rču. 3.3. Udžeik - Krljević, Šikić Autori [6] promtrju pozitivu i eprekidu fukciju, jihov defiicij itegrl im smisl i kd f poprim egtive vrijedosti. Nstvu cjeliu zvu Itegrl fukcije segmetu orđuju sljedeći či. Površi ispod grf pozitive fukcije y = f(x) i izd segmet [, ] proksimir je dojim i gorjim summ. Doj sum z fukciju f segmetu [, ] vrijedost je D = diδxi, gdje su visie d i f(x) z svki x x, j 1 j. Gorj i= 1 sum z fukciju f [, ] je vrijedost G= giδxi, gdje je g i f( x) z svki i= 1 x x., j 1 j Površi koju želimo proksimirti z fukciju f [, ] užo je već (ili jedk) od svih dojih sum i mj (ili jedk) od svih gorjih sum. Z rčuje površie užo je postojje doje i gorje sume z fukciju f [, ], koje se po volji mlo rzlikuju. 47

POUČAK 48 Td z svku doju i gorju sumu fukcije f [, ] postoji jedistvei roj I s svojstvom D I G. Tj je roj površi promtrog područj i jegov je defiicij potpuo eovis o iterpretciji dojih i gorjih sum ko proksimtivih površi. Broj I potpuo je određe fukcijom f(x) i segmetom [,] i zove se itegrlom fukcije f segmetu [,], I = f( x) dx. Autori [6] koriste se sljedećom defiicijom. Defiicij 8. Ako postoji točo jed roj koji sve doje sume z f [,] rzdvj od svih gorjih sum z f [,], tj je roj određei itegrl od f [,]. I = f( x) dx Ako postoji itegrl fukcije f segmetu [,], od kžemo d je fukcij f itegril segmetu [,]. Dkle, svk fukcij e mor iti itegril. Defiicij itegrl im smisl i ko fukcij f poprim egtive vrijedosti. Jedistve vrijedost I = f( x) dx, smješte između svih dojih i svih gorjih sum z f [,], u tom slučju predstvlj reltivu površiu područj između grf fukcije f i osi x. Reltiv površi tkvog područj površi je dijel tog područj izd osi x umje z površiu dijel područj ispod osi x. 4. Primitiv fukcij. Newto-Leiizov formul 4.1. Udžeik - Elezović Ovj dio grdiv utor [3] je podijelio u tri mje stve jediice i ojšjv g sljedeći či: Nek je f proizvolj eprekid fukcij. Nek je Px ( ) = ftdt ( ). Z pozitive fukcije f, P(x) ozčv površiu ispod grf fukcije f, d itervlom x, x 0. Prirst Δ P = P( x +Δ x) P( x) jedk je površii krivocrtog trpez d itervlom xx, +Δ x : Px ( ) = ftdt ( ). x+δx x Rdi jedostvosti pretpostvimo d je fukcij tom mlom itervlu rstuć (sličo ismo zključivli d je o pdjuć). Površi Δ P ukloplje je između vrijedosti dvju prvokutik, s visim f(x) i f( x+δ x) i vrijedi p je x x0 Nek Δ x teži uli. Td f( x+δ x) teži k f(x) zog eprekidosti od f. Stog je 48

Defiicij 9. Derivcij određeog itegrl, vrijedi formul Derivcij određeog itegrl, kojemu je x gorj gric, jedk je poditegrloj fukciji. Autor ističe d će ov formul predstvljti temelju spou između diferecijlog i itegrlog rču. Defiicij 10. Primitiv fukcij fukcije f defiire itervlu, je fukcij F defiir istom itervlu s svojstvom F'( x) = f( x). Ako su F i G primitive fukcije iste fukcije f, od se oe rzlikuju z kosttu: F(x) = G(x) + C. Teorem 10. (Newto-Leiizov formul) Ako je F proizvolj primitiv fukcij fukcije f itervlu [, ], od vrijedi Dokz: Ozčimo s G fukciju: Kko je G (x) = f (x) z < x <, ov je fukcij primitiv z fukciju f. Nek je F proizvolj primitiv fukcij iste fukcije f. Od se F i G rzlikuju z kosttu, p vrijedi, z svki x: Uvrstimo sd z gorju gricu, jprije x =, ztim x = Slijedi d je F()=C. Defiicij 11. Nek je f po volji odr fukcij, F ek jezi primitiv fukcij. Skup svih primitivih fukcij fukcije f zivmo eodređeim itegrlom fukcije f i ozčvmo ovko: f ( x ) dx = { F + C : C R }. Po dogovoru koristimo jedostviji zpis f( x) dx = F( x) + C. 4.2. Udžeik - Atoliš, Copić, Atočić Nstvu cjeliu Itegrli utorice [4], [5] zpočiju defiirjem primitive fukcije i eodređeog itegrl, u stvku defiirju određei itegrl, zvršvju povezujući pojmove Newto-Leiizovom formulom. Nek je f :, R ek fukcij. Td svku fukciju F z koju vrijedi F ( x ) = f (x) zivmo primitiv fukcij ili tiderivcij fukcije f. Skup svih 49

POUČAK 48 primitivih fukcij de fukcije f zove se eodređei itegrl fukcije f itervlu, i ozčvmo f( x) dx = F( x) + C, C R. Teorem 9. (Newto-Leiizov formul) Nek je f eprekid fukcij itervlu [,]. Td vrijedi: gdje je F primitiv fukcij z fukciju f. f( x) dx = F( ) F( ), Dokz ovog teorem uključe je u udžeik z prirodoslovo-mtemtički progrm, dok se izostvlj u progrmu z opće, jeziče i klsiče gimzije. S ozirom d utorice u defiiciji određeog itegrl koriste ekvidisttu sudiviziju, dokz ovog teorem je mtemtički korekt. 4.3. Udžeik - Krljević, Šikić Autori [6] uz pomoć fiziklih veliči poput vreme, rzie i put ojšjvju učeicim jvžiju formulu itegrlog rču sljedeći či. Ako put s ovisi o vremeu t tko d je s = f(t) od derivcij fukcije f(t) opisuje Δs kko rzi ovisi o vremeu, v = f '( t) = limδ t 0, p slijedi d je Δ t Δs v = f '( t) = Δs f '( t) Δt. Δt T priliž vrijedost postje točom ekom itervlu ko je derivcij v = f '( t) kostt tom itervlu. Promotrimo gije od treutk t = do treutk t =, koje itervlu t, 1 = t0, t im kosttu rziu v 1 i tko dlje 1 sve od posljedjeg itervl t 1, t = t 1, kojemu im kosttu rziu v. U vremeu Δ t1 = t1 t0 prijeđe je put Δ s1 = v1δ t1,., u vremeu Δ t = t t 1 prijeđe je put Δ s = vδ t. Ukup put prevlje od treutk t = do treutk t = izosi f() f() = v j 1 jδt = j. Tj je izos jedk površii područj ispod grf od v = f '( t). Fukcij v = f '( t) jčešće ije po dijelovim kostt ego se kotiuiro mijej s t. Rzdijelimo segmet [,] dijelov dioeim točkm p odredimo kostte rzie d j i g j tko d ude dj f '( x) g jz t t, j 1 tj. Budući d se većom rziom u istom vremeu prevljuje veći put, zključujemo d će put Δs j prevlje u vremeu Δ t j iti veći (ili jedk) od djδ tj i mji (ili jedk) g jδ tj. Dkle, ukup put prijeđe od treutk t = do treutk t = zdovoljvt će ejedkost 50

Površi d j 1 jδt = j doj je sum z f '( t) [,]. Površi g j 1 jδt = j gorj je sum z f '( t) [,]. Ako je f '( t) itegril fukcij [,], td je f() f() jedistve vrijedost smješte između svih dojih i svih gorjih sum z f '( t) [, ], tj. f() f() f() t dt =. Ist formul vrijedi i kd rzmtrmo gij s egtivim rzim i o se ziv Newto-Leiizov formul. Teorem 10. gdje je F tiderivcij fukcije f (primitiv fukcij), tj. F ( x ) = f (x). Budući d se tiderivcij fukcije f(x) koristi z rčuje jeziog itegrl, o se sioimo zove eodređei itegrl fukcije i ozčv se s Fx ( ) = f( xdx ). Litertur [1] S. Kurep: Mtemtičk liz I i II, Zgre, Školsk kjig (1997) [2] B. Guljš: Mtemtičk liz I i II, Zgre, (2008), str.121 - str. 150. [3] N. Elezović: Mtemtik 4, udžeik z 4. rzred gimzije, Zgre, Elemet (2002), str. 287- str. 318. [4] S. Atoliš, A. Copić: Mtemtik 4, udžeik z prirodoslovo-mtemtičku gimziju, Zgre, Školsk kjig (2007), str.177. - str. 227. [5] S. Atoliš, A. Copić, N. Atočić: Mtemtik 4, udžeik z opće, jeziče i klsiče gimzije, Zgre, Školsk kjig (2008), str. 93. - str. 139. [6] H. Krljević, Z. Šikić: Mtemtik 4, udžeik z 4. rzred gimzij i tehičkih škol, Zgre, Profil (1995), str. 109. - str. 215. [7] S. Lg: A first Course i Clculus, 5th ed, Spriger (1986), str. 227 - str. 423. [8] Crjc, Jukić, Scitovski : Mtemtik, Osijek (1994), str. 228 - str. 283. [9] N. Uglešić: Mtemtičk liz I, Split (2000), str. 128 - str. 165. [10] L. Krić, Z. Šikić: Rču - diferecijli i itegrli, I. dio, Zgre, Školsk kjig (1992) [11] Ncioli okviri kurikulum, Mtemtičko područje; www.mtemtik.hr/kurikulum [12] Difrecijli i itegrli rču 1; www.mth.hr/defult.spx?rt=1757 51