0 = x 0 < x 1 <... < x n = 1, x k = k n, x = 1 0 n. f(x k ) x =

Σχετικά έγγραφα
2.6 Nepravi integrali

Popis zadataka. 1. Odredi Re

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

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

n n su realni brojevi, a n, koji mora biti cjelobrojna

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

A MATEMATIKA Zadana je z = x 3 y + 1

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

4 INTEGRALI Neodredeni integral Integriranje supstitucijom Parcijalna integracija Odredeni integral i

Rijeseni neki zadaci iz poglavlja 4.5

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

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

Mate Vijuga: Rijeseni zadaci iz matematike za srednju skolu

MATEMATIKA 2. seminari. studij: Prehrambena tehnologija i Biotehnologija

2.7 Primjene odredenih integrala

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

OSNOVE TRIGONOMETRIJE PRAVOKUTNOG TROKUTA

1 Ekstremi funkcija više varijabli

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

Κεφάλαιο 1 Πραγματικοί Αριθμοί 1.1 Σύνολα

( ) p a. poklopac. Rješenje:

7 Odreženi integrali. Neka je funkcija f(x) definisana na intervalu [a, b]. Ako ovaj interval podelimo

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. P r e d a v a n j a z a p e t u s e d m i c u n a s t a v e (u akademskoj 2009/2010.

VEKTORI (m h) brzina, akceleracija, sila, kutna brzina, električno polje, magnetsko polje

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

ТЕМПЕРАТУРА СВЕЖЕГ БЕТОНА

Formule iz Matematike II. Mandi Orlić Tin Perkov

γ = 120 a 2, a, a + 2. a + 2


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

C 1 D 1. AB = a, AD = b, AA1 = c. a, b, c : (1) AC 1 ; : (1) AB + BC + CC1, AC 1 = BC = AD, CC1 = AA 1, AC 1 = a + b + c. (2) BD 1 = BD + DD 1,

Uvod Newton-Leibnizova formula Glavne metode integriranja. Integrali. Franka Miriam Brückler

4. Relacije. Teorijski uvod

F (t) F (t) F (t) OGLEDNI PRIMJER SVEUČILIŠTE J.J.STROSSMAYERA U OSIJEKU ZADATAK

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

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

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

I N Ž E N J E R S K A M A T E M A T I K A 2

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

3525$&8158&1(',=$/,&(6$1$92-1,095(7(120

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

!"#$ % &# &%#'()(! $ * +

Neodreeni integrali. Glava Teorijski uvod

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

Rješenje: F u =221,9 N; A x = F u =221,9 N; A y =226,2 N.

4. Trigonometrija pravokutnog trokuta

4. Perspektiviteti i perspektivne figure. Desarguesov teorem

Polinomijalna aproksimacija

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

GRANIČNE VREDNOSTI FUNKCIJA zadaci II deo

FORMULE VEZANE UZ MATEMATIČKE KOLEGIJE PREDDIPLOMSKOG STUDIJA

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

FURIJEOVI REDOVI ZADACI ( II

Vektori u ravnini. - Nije bitan redoslijed AB ili BA

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

Dinamika krutog tijela. 14. dio

1.4 Tangenta i normala

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

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

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

Kinematika materijalne toke. 3. dio a) Zadavanje krivocrtnog gibanja b) Brzina v i ubrzanje a

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

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

Moguća i virtuelna pomjeranja

PRIMENA INTEGRALA

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 16.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

II. ANALITIČKA GEOMETRIJA PROSTORA

Budući da je u jednakokračnom pravokutnom trokutu visina osnovice jednaka polovini osnovice, vrijedi: a 2

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

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

Dinamika krutog tijela ( ) Gibanje krutog tijela. Gibanje krutog tijela. Pojmovi: C. Složeno gibanje. A. Translacijsko gibanje krutog tijela. 14.

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

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

1 Odredeni integral. Integrabilnost ograničene funkcije

Popis zadataka. a. Računski pronađi nultočke tih dviju funkcija. b. Koja od zadanih funkcija raste brže? 4.,,, 5. Pojednostavi izraz:

Metode rješavanja izmjeničnih krugova

Hamilton-Jacobijeva jednadžba

18. listopada listopada / 13

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

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

Metoda najmanjih kvadrata

1. NEODREÐENI INTEGRAL

radni nerecenzirani materijal za predavanja

Zadatak 1

Παράγωγος Συνάρτησης. Ορισμός Παραγώγου σε ένα σημείο. ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ σε ένα σημείο ξ είναι το όριο (αν υπάρχει!) f (ξ) = lim.

Izvodi i integrali necelog reda

x y 2 9. Udaljenost točke na osi y od pravca 4x+3y=12 jednaka je 4. Koja je to točka?

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Ako je f neprekinuta funkcija, definirana na intervalu [a,b], tad postoji barem jedna točka ξ [a,b] za koju je

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

pismeni br : Odrediti interval konvergencije reda = 11.2: Metodom varijacije konstante odrediti opće rješenje jednadžbe ( x

transformacija j y i x x promatramo dva koordinatna sustava S i S sa zajedničkim ishodištem z z Homogene funkcije Ortogonalne transformacije

Primjene odreženog integrala

7 Algebarske jednadžbe

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

Krivolinijski integral

Opsezi i površine - DZ

Transcript:

Chpter Odredjen ntegrl Problem Nek je zdn funkcje f : [,b] R, f(x). Kko odredt površnu omedjenu grfom funkcje f(x) x-os? Površn prvokutnk: S = b Površn trokut: S = 1 v Kko defnrt površnu lk čje su strnce zkrvljene? Površnu spod krvulje y = f(x) možemo proksmrt prvokutncm uzet lmes kd broj prvokutnk tež prem beskončnost. Prmjer 3 Odredte površnu spod krvulje y = x, x [, 1]. Rješenje Podjelmo ntervl [, 1] n n jednkh djelov: = x < x 1 <... < x n = 1, x k = k n, x = 1 n = 1 n. (.1) Aproksmcj površne dn je s S n = f(x k ) x = k=1 k=1 ( ) k x. (.) n Što je broj prvokutnk koj proksmrju površnu već, to je proksmcj bolj, p očekujemo d je površn dn lmesom S = lm n S n. (.3) 19

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL Immo p je S n = k=1 ( ) k 1 n n = 1 n 3 = 1 n 3 n(n + 1)(n + 1) 6 S = lm 6 n 1 k=1 k = 1 6 (n + 1)(n + 1) n, (.4) (n + 1)(n + 1) n = 6 = 1 3. (.5) Problem nlženj površne rvnnskog lk omedjenog krvuljom y = f(x) segmentom [, b] n x-os. možemo općento formulrt n sljedeć nčn. Nek je y = f(x) ogrnčen funkcj n ntervlu [, b]. Prtcj ntervl [, b] je skup točk P koj znčvmo s Defnrjmo normu prtcje P s Nek je P : = x < x 1 < x <... < x n < x n = b. (.6) P = mx x gdje je x = x x. (.7) M = defnrjmo gornju donju ntegrlnu sumu s G(f,P) = D(f,P) = mx f(x), m = mn f(x). (.8) x x x x x x M x gornj ntegrln sum, (.9) =1 m x donj ntegrln sum. (.1) =1 Z svk odbr točk z [x,x ] defnrno Remnnovu sumu s Nek je Prmjetmo d vrjed S(f,P) = f(z ) x. (.11) =1 m = mn x b f(x), M = mx x b. (.1) m x m x f(z ) x M x M x. (.13)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 1 Iz ovog sljed m(b ) D(f,P) S(f,P) G(f,P) M(b ) (.14) z prozvoljnu prtcju P ntervl [,b]. Defncj 5 Ako postoj lmes I = lm G(f,P), (.15) P td I zovemo gornj ntegrl funkcje f n ntervlu [,b]. Slčno defnrmo donj ntegrl s I = lm D(f,P). (.16) P Z gornj donj ntegrl vrjed I I. (.17) Defncj 6 Kžemo d je funkcj f ntegrbln n ntervlu [, b] u Remnnovom smslu ko je I = I. Remnnov ntegrl oznčvmo s Prmjetmo d z nejednkost (.17) sljed Prmjer 33 Pokžte d je lm S(f,P) = P f(x). (.18) Rješenje Nek je P regulrn prtcj ntervl [,]: Norm prtcje dn je s Ndlje, f(x). (.19) x =. (.) P : x k = k x, x =, k =, 1,,... (.1) n P = x k x k = x = n. (.) mn{f(x) x [x k,x k ]} = x k, (.3) mx{f(x) x [x k,x k ]} = x k. (.4)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL Z ntegrlne sume dobvmo D(f,P) = G(f,P) = k=1 k=1 x k x = n x k x = n k=1 k=1 (k 1) = k = (n 1)(n ) n, (.5) n(n 1) n. (.6) Td je lm D(f,P) = lm G(f,P) = P P, (.7) Može se pokzt d se st rezultt dobje z svku prtcju ntervl [,], stog je Remnnov ntegrl funkcje jednk x =. (.8) Prmjer 34 Pokžte d funkcj f : [, 1] R dn s 1, x je rconln, f(x) =, x je rconln (.9) nje ntegrbln u Remnnovom smslu. Prmjer 35 Pokžte d je funkcj f(x) = c ntegrbln, d je Z odredjen ntegrl vrjed f(x) = Ako je > b, td defnrmo c c c = c(b ). (.3) f(x) + f(x), c (,b). (.31) Tkodjer defnrmo f(x) = f(x). (.3) b f(x) =. (.33)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 3 Teorem 4 Ako je funkcj f : [,b] R omedjen, neprekdn n skupu [,b] \ S gdje je S prebrojv skup l S =, td je f ntegrbln n [,b]. Z lustrcju pogledjmo sljedeć prmjer. Prmjer 36 Zdn je funkcj f : [, 1] R, [ 1 1 1, x, ], n =, 1,,... f(x) = n+1 n, nče. (.34) Iko funkcj m prekd u beskončno mnogo točk, njezn ntegrl jednk je f(x) = n= ( 1 1 1 ) = 1 n n+1 n= 1 4 n = 3. (.35) Teorem 5 (Newton-Lebntzov formul) Nek je f : [, b] R neprekdn funkcj, nek je F(x) prmtvn funkcj funkcje f(x). Td je Dokz Nek je P prtcj ntervl [,b]: Promtrjmo ntegrlne sume f(x) = F(b) F(). (.36) P : = x < x 1 < x <... < x n = b. (.37) D(f,P) = G(f,P) = m (x x ), m = mn{f(x) x [x,x ]}, (.38) M (x x ), M = mx{f(x) x [x,x ]}. (.39) Nek je F(x) prmtvn funkcj funkcje f(x). Funkcj F(x) je neprekdn n ntervlu [x,x ] dervbln n (x,x ), p prem Lgrngeovom teoremu o srednjoj vrjednost postoj točk c (x,x ) tkv d je Kko je F (x) = f(x), mmo F (c ) = F(x ) F(x ) x x. (.4) F(x ) F(x ) = f(c )(x x ). (.41)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 4 Iz nejednkost m f(c ) M (.4) dobvmo Medjutm, što povlč m (x x ) (F(x ) F(x ) M (x x ). (.43) =1 =1 =1 (F(x ) F(x ) = F(x n ) F(x ) = F(b) F(), (.44) =1 D(f,P) F(b) F() G(f,P). (.45) Prelzom n grnčnu vrjednost P dobvmo z čeg sljed Korstmo oznku f(x) F(b) F() f(x) (.46) f(x) = F(b) F(). (.47) f(x) = F(x) b (.48). Teorem 6 Ako su funkcje f(x) g(x) ntegrblne n [,b], td odredjen ntegrl m sljedeć svojstv: () (lnernost) () (monotonost) (αf(x) + βg(x)) = α f(x) + β g(x), (.49) f(x) g(x) x [,b] = f(x) g(x), (.5) () (nejednkost trokut) f(x) f(x). (.51)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 5 Dokz () Nek su F(x) G(x) prmtvne funkcje funkcj f(x) g(x). Td je d (αf(x) + βg(x)) = αf(x) + βg(x), (.5) stog je αf(x) + βg(x) prmtvn funkcj funkcje αf(x) + βg(x). Prem Newton- Lebntzovoj formul vrjed (αf(x) + βg(x)) = (αf(x) + βg(x)) x=b x= = α (F(b) F()) + β (G(b) G()) = α () Nek je P prtcj ntervl [,b]: Nek je f(x) + β g(x). (.53) P : = x < x 1 <... < x n = b. (.54) m (f) = mn {f(x) x [x,x ]}, m (g) = {g(x) x [x,x ]}. (.55) Kko je f(x) g(x) z svk x [,b], mmo m (f) m (g) z čeg sljed L(f,P) = Zbog tog je m (f)(x x ) =1 m (g)(x x ) L(g,P). (.56) =1 f(x) = lm L(f,P) lm L(g,P) = P P g(x). (.57) () Z funkcju f(x) vrjed f(x) f(x) f(x), p svojstvo monotonost povlč f(x) Iz gornje nejednkost zključujemo f(x) f(x) f(x). (.58) f(x). (.59) Teorem 7 (Teorem o srednjoj vrjednost) Nek je f : [,b] R neprekdn funkcj. Td postoj točk c [,b] tkv d je f(x) = f(c)(b ). (.6)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 6 Geometrjsk nterpretcj: postoj točk c [,b] tkv d je površn f(x) jednk površn prvokutnk s osnovcom b vsnom f(c). Dokz Nek je F(x) prmtvn funkcj funkcj f(x). Funkcj F(x) je neprekdn n [, b] dervbln n (, b), p prem Lgrngeovom teoremu o srednjoj vrjednost postoj točk c (,b) tkv d je F (c) = Prmjenom Newton-Lebntzove formule zključujemo F(b) F(). (.61) b F(b) F() = f(x) = F (c)(b ) = f(c)(b ). (.6) Prmjer 37 Zdn je funkcj f : [, ] R, f(x) = x. Odredte točku c koj zdovoljv prethodn teorem grfčk lustrrjte rezultt. Teorem 8 (Osovn teorem ntegrlnog rčun) Ako je f : [, b] R neprekdn funkcj, td z svku točku x [,b] vrjed odnosno x d x f(t)dt je prmtvn funkcj funkcje f(x). Dokz Nek je x (,b). Promtrjmo rzlku F(x + h) F(x ) = x +h f(t)dt = f(x), (.63) f(t)dt x f(t)dt = x +h x f(t)dt. (.64) Kko je f(x) neprekdn funkcj n [, b], po teoremu o srednjoj vrjednost postoj točk c (x,x + h) tkv d je x +h Iz ovog sljed d je x f(t)dt = f(c)h. (.65) F(x + h) F(x ) lm h h jer je funkcj f(x) neprekdn u točk x. = lm h f(c) = f(x ) (.66)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 7.1 Neprv ntegrl Defncj odredjenog ntegrl može se prošrt n slučj kd su grnce ntegrcje beskončne l kd funkcj nje omedjen u području ntegrcje. Ako je gornj l donj grnc ntegrcje beskončn funkcj je neprekdn n R, td ntegrl defnrmo pomoću lmes f(x) = lm f(x) = lm b f(x), (.67) f(x). (.68) Ako nveden lmes postoj td kzžemo d ntegrl konvergr. U protvnom kžemo d ntegrl dvergr. Ako su obje grnce ntegrcje beskončne, td defnrmo Cuchyevu glvnu vrjednost ntegrl v.p. R f(x) = lm f(x). (.69) R R Prmjer: v.p. e x = 1, (kovergr) (.7) sn(x) =?, (dvergr) (.71) 1 = π, (konvergr) (.7) 1 + x (.73) Ako funkcj m sngulrtet u točk c =, odnosno neprekdn n otvorenom ntervlu (,b), td defnrmo Slčno, ko je c = b td defnormo lm f(x) = ±, (.74) x c ± f(x) = lm f(x). (.75) ε + +ε f(x) = lm ε + ε f(x). (.76)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 8 U slucju d se točk sngulrtet nlz unutr ntervl [,b], c (,b), td je ntegrl potrebno rstvt n zbroj dvju ntegrl f(x) = c f(x) + c f(x) (.77) gdje se svk ntegrl rčun pomoću lmes ko u prethodnm slučjevm. Ako nveden lmes postoje kzžemo d ntegrl kovergr. U protvnom kžemo d ntegrl dvergr. Prmjer 38 Izrčunjte I = Rješenje Funkcj m sngulrtet u x =, stog je I = = lm [ = 3 ε + Prmjer 39 Izrčunjte 1 3 + x ε 3 x 3 x + lm ε + ε 3 x. (.78) 3 x ( lm 3 ε 3 ) ( + lm ε + ε + I = Rješenje Funkcj m sngulrtet u x =, stog je I = x + 3 ) ] 1 3 ε = 6. (.79) x. (.8) x. (.81) Medjutm, ntegrl dvergrju, p cjel ntegrl tkodjer dvergr. x x x Prmjetmo d u rčunnju ovog ntegrl nje dozovljeno zrvno korstt Newton- Lebntzovu formulu jer funkcj f(x) = 1 x m prekd u točk x =. Dost, što je pogrešn rezultt. x = x x=1 x= =, (.8) Prmjer 4 Pokžte d je ln(x) =. (.83)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 9. Prmjene odredjenog ntegrl..1 Površn rvnnskog lk Lko možemo odredt površnu rvnnskog lk koj me omedjen s dvje krvulje, l s jednom krvuljom x-os. Promtrt ćemo krvulje u rvnn zdne n sljedeć nčn: 1. eksplctno zdne krvulje y = f(x), x [,b], (.84). mplctno zdne krvulje x = x(t), y = y(t), t [t 1,t ], (.85) 3. krvulje zdne u polrnom sustvu r = r(ϕ), ϕ [ϕ 1,ϕ ]. (.86) Eksplctno zdn krvulj Nek su f,g: [,b] R neprekdne funkcje, f(x) g(x) z svk x [,b]. Element površne: dp = (g(x ) f(x )). (.87) Ukupn površn lk omedjenog krvuljm y = f(x) y = g(x), x [, b]: P = lm P = x (g(x) f(x)). (.88) Prmjer 41 Izrčunjte površnu lk omedjenog krvuljm y = 1 1+x y = x. Rješenje Presjecšte krvulj y = 1 y = x 1+x dno je jedndžbom x = 1 1 + x. (.89) Supsttucj t = x dje t(t + 1) =, odnosno t =, 1. Td je x = 1, p se krvulje sjeku u točkm x = ±1. Prmjetmo d je n ntervlu [, 1] x 1 1 + x, x [, 1]. (.9)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 3 Stog je površn d s P = ( ) 1 1 + x x = π 1 3. (.91) Prmetrsk zdn krvulj Nek su vrjble x y funkcje prmetr t [t 1,t ]. Element površne: dp = y(t ) x (t ) dt. (.9) Ukupn površn lke omedjenog krvuljom x = x(t), y = y(t) x-os: P = lm t P = t Prmjer 4 Odredte površnu omedjenu jednm lukom cklode x-os. t 1 y(t) x (t) dt. (.93) x(t) = R(t sn(t)), y(t) = R(1 cos(t)), (.94) Rješenje D b točk opsl jedn luk cklode prmetr t se mor promjent od t = do t = π. Dkle, P = y(t)x (t)dt = R(1 cos(t)) R(1 cos(t))dt = R (1 cos(t)) ( dt = R 1 cos(t) + cos (t) ) dt ] = R [π 1 + (1 + cos(t)) dt = 3πR. Krvulj zdn u polrnom sustvu Površn kružnom sječk rdjus r koj ztvr kut ϕ je Element površne: (.95) P = 1 r ϕ. (.96) dp = 1 r (ϕ )dϕ. (.97) Ukupn površn lk omedjenog krvuljom r = r(ϕ) zrkm ϕ = ϕ 1, ϕ = ϕ : ϕ 1 P = lm P = ϕ ϕ 1 r (ϕ)dϕ. (.98)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 31 Prmjer 43 Izrčunjte površnu krdode r(ϕ) = R(1 + cos(ϕ)). (.99) Rješenje Nek je P 1 površn gornjeg djel krdode. Zbog smetrje ukupn površn je P = P 1. P 1 je omedjen zrkm ϕ = ϕ = π. Stog je P 1 = π 1 r (ϕ)dϕ = R Td je ukupn površn dn s π (1 + cos(ϕ)) dϕ = 3π 4 R. (.1) P = 3π R. (.11).. Duljn krvulje Eksplctno zdn krvulj Nek je f : [, b] R dervbln funkcj. Duljn segment odredjenog točkm (x,f(x )) (x + x,f(x + x)): ( ) f(x + x) f(x ) S = 1 + x. (.1) x Element duljne luk krvulje: L = Ukupn duljn krvulje y = f(x), x [,b]: L = lm L = x 1 + (f (x )) x. (.13) 1 + (f (x)). (.14) Prmjer 44 Odredte duljnu luk lnčnce f(x) = ch(x) n ntervlu [, 1]. Rješenje L = = = sh(x) 1 + ( ch (x) ) 1 + sh (x) = x=1 x= ch(x) = sh(1) = e + 1 e 3.8. (.15)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 3 Prmetersk zdn krvulj Nek su x = x(t) y = y(t) dervblne funkcje n ntervlu [t 1,t ]. Duljn segment odredjenog točkm (x(t ),y(t )) (x(t + t),y(t + t)): (x(t ) ( ) + t) x(t ) y(t + t) y(t ) S = + t. (.16) t t Element duljne luk krvulje: Ukupn duljn krvulje: L = lm L = t (x (t )) + (y (t )) t. (.17) L = t Prmjer 45 Odredte duljnu jednog luk cklode t 1 (x (t)) + (y (t)) dt. (.18) x(t) = R (t sn(t)), y(t) = R (1 cos(t)). (.19) Rješenje L = = R R (1 cos(t)) + R sn (t)dt (1 cos(t)) dt = R sn ( ) t dt = 8R. (.11) Krvulj zdn u polrnom sustvu Nek je r = r(ϕ) dferencjbln funkcj n ntervlu [ϕ 1,ϕ ]. Duljn segment odredjenog točkm (r(ϕ ),ϕ ) (r(ϕ + ϕ),ϕ + ϕ): ( ) r(ϕ + ϕ S = r ) r(ϕ ) (ϕ ) + ϕ. (.111) ϕ Element duljne luk krvulje: L = Ukupn duljn krvulje: L = lm L = ϕ r (ϕ ) + (r (ϕ )) ϕ. (.11) ϕ ϕ 1 r (ϕ) + (r (ϕ)) dϕ. (.113)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 33 Prmjer 46 Odredte opseg krdode r(ϕ) = R(1 + cos(ϕ)). (.114) Rješenje L = R (1 + cos(ϕ)) + R sn (ϕ)dϕ = ( ϕ ) R 1 + cos(ϕ)dϕ = R cos dϕ ( ϕ ) π ( ϕ ) = R cos dϕ = 4R cos dϕ = 8R. (.115)..3 Volumen rotconog tjel Rotcono tjelo nstje rotcjom krvulje oko neke fksne os. Tkvo tjelo je očgledno smetrčno u odnosu n os rotcje. Eksplctno zdn krvulj Nek je zdn krvulj y = f(x), x [, b]. Element volumen: V = π (f(x )) x. (.116) Ukupn volumen: V = lm x V = π (f(x)). (.117) Prmjer 47 Odredte volumen stošc vsne h rdjus bze R. Rješenje Stožc nstje rotcjom krvulje y = R h x, x [,h], (.118) oko x-os. Stog je V = h πy (x) = π h ( ) R x = π h 3 R h. (.119)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 34 Prmetrsk zdn krvulj Nek je zdn krvulj x = x(t), y = y(t), t [t 1,t ]. Element volumen: V = π y (t ) x (t ) t. (.1) Ukupn volumen: V = t t 1 πy(t) x (t) dt. (.11) Prmjer 48 Odredte volumen kugle rdjus R. Rješenje Kuglu nstje rotcjom polukružnce oko x-os. Polukružncu možemo prmetrzrt jedndžbm x(t) = R cos(t), y(t) = R sn(t), t [,π]. (.1) Td je π π V = π R sn (t)r( sn(t)) dt = πr 3 sn 3 (t)dt π = πr 3 (1 cos (t)) sn(t)dt = 4π 3 R3. (.13)..4 Oplošje rotconog tjel Bez dokz nvodmo formule z oplošje A rotconog tjel u slučju eksplctne prmetrsk zdne krvulje. Eksplctno zdn krvulj Nek je y = f(x) dferencjbln krvulj n ntervlu [,b]. Oplošje tjel: A = π f(x) 1 + (f (x)). (.14) Prmetrsk zdn krvulj Nek su x = x(t) y = y(t) dferencjblne funkcj n ntervlu [t 1,t ]. Oplošje tjel: A = t t 1 π y(t) (x (t)) + (y (t)) dt. (.15)

CHAPTER. ODREDJENI INTEGRAL 35 Prmjer 49 Izrčunjte oplošje kugle rdjus R. Rješenje Uzmjuć prmetrzcju gornje polukružnce x(t) = R cos(t), y(t) = R sn(t), t [,π], (.16) dobvmo A = π π R sn(t) (R sn(t)) + (R cos(t)) dt π = πr sn(t)dt = 4πR. (.17)