1. Для функции f(x) = 4/x + 7 найдите первообразную, которая проходит через точку A(2;8).
2. Найдите интеграл, используя метод интегрирования по частям: ∫ (2x - 9) cos(x/2) dx.
3. Вычислите объем тела, образованного при вращении вокруг оси Oy фигуры, ограниченной линиями: y = 3x - 2, x = 0, y = 1, y = 3.
4. Тело, двигаясь прямолинейно, имеет скорость, выраженную формулой v(t) = 4t^2 - 3t (м/с). Какое расстояние от начала движения пройдет тело, если оно двигалось 3 секунды.
Алгебра 11 класс Интегралы и применение интегралов алгебра 11 класс первообразная функции интеграл по частям Объём тела вращения скорость и расстояние движение тела интегрирование задачи по алгебре Новый
1. Найдем первообразную функции f(x) = 4/x + 7, которая проходит через точку A(2;8).
Для нахождения первообразной функции f(x) мы будем интегрировать ее. Запишем функцию:
f(x) = 4/x + 7.
Теперь найдем интеграл:
Таким образом, первообразная F(x) будет выглядеть следующим образом:
F(x) = 4 * ln|x| + 7x + C, где C - произвольная константа.
Теперь нам нужно найти значение C, используя точку A(2;8):
F(2) = 4 * ln(2) + 7 * 2 + C = 8.
Подставим значения:
4 * ln(2) + 14 + C = 8.
Решим уравнение для C:
C = 8 - 4 * ln(2) - 14 = -6 - 4 * ln(2).
Таким образом, первообразная, проходящая через точку A(2;8), будет:
F(x) = 4 * ln|x| + 7x - 6 - 4 * ln(2).
2. Найдем интеграл ∫ (2x - 9) cos(x/2) dx методом интегрирования по частям.
Для применения метода интегрирования по частям используем формулу:
∫ u dv = uv - ∫ v du.
Выберем:
Теперь подставим в формулу:
∫ (2x - 9) cos(x/2) dx = (2x - 9)(2 * sin(x/2)) - ∫ (2 * sin(x/2))(2) dx.
Это упрощается до:
2(2x - 9) sin(x/2) - 4 ∫ sin(x/2) dx.
Интеграл от sin(x/2) равен -2 * cos(x/2), поэтому:
∫ sin(x/2) dx = -2 * cos(x/2).
Теперь подставим это обратно:
2(2x - 9) sin(x/2) + 8 * cos(x/2) + C, где C - произвольная константа.
3. Вычислим объем тела, образованного при вращении вокруг оси Oy фигуры, ограниченной линиями: y = 3x - 2, x = 0, y = 1, y = 3.
Сначала найдем точки пересечения линии y = 3x - 2 с горизонтальными линиями y = 1 и y = 3:
Теперь объем тела, образованного при вращении вокруг оси Oy, можно найти по формуле:
V = π * ∫ (x(y))^2 dy, где x(y) - обратная функция от y = 3x - 2.
Обратная функция: x = (y + 2)/3.
Теперь найдем пределы интегрирования: от y = 1 до y = 3.
Подставим в формулу объема:
V = π * ∫ [(y + 2)/3]^2 dy от 1 до 3.
Теперь вычислим интеграл:
V = π * (1/9) * ∫ (y^2 + 4y + 4) dy от 1 до 3.
Вычисляем интеграл:
V = π * (1/9) * [ (y^3)/3 + 2y^2 + 4y ] от 1 до 3.
После подстановки значений y = 3 и y = 1, получим объем V.
4. Найдем расстояние, которое пройдет тело за 3 секунды, используя скорость v(t) = 4t^2 - 3t.
Чтобы найти расстояние, нужно вычислить интеграл скорости по времени:
S = ∫ v(t) dt от 0 до 3.
Подставим выражение для v(t):
S = ∫ (4t^2 - 3t) dt от 0 до 3.
Теперь найдем интеграл:
S = [ (4/3)t^3 - (3/2)t^2 ] от 0 до 3.
Подставим пределы:
S = (4/3)*3^3 - (3/2)*3^2 - [0].
Вычисляем значение:
S = (4/3)*27 - (3/2)*9 = 36 - 13.5 = 22.5 метров.
Таким образом, тело пройдет 22.5 метра за 3 секунды.