Functii integrabile
Definitie:1) Fie interval [nchis ]I marginit din R. Se nume]te diviziune a intervalului un sistem de puncte =(x1,x2,.,xn) din astfel [nc@t a=x0<x1<x2<.<xn-1<xn=b.
2) Cea mai mare dintre lungimile intervalelor x0,x1 x1,x2 xn-1,xn se nume]te norma diviziunii ]i se noteaza cu
(xI-1,xI)
Definitie: Consideram functia f:[a,b] R,diviziunea =(a=x0<x1<x2..... ...<xn-1<xn=b) si sistemul de intermediare =( 1, 2,......, n),unde i
[xi-1,xi],i=1,n.Numarul real (f, )=f(i)( fi-fi-1) se numeste suma Riemann asociata functiei f, diviziunii ]i sistemului de puncte intermediare
Observatie: Daca functia f R este pozitiva ,atunci (f,) aproximeaza aria multimii din plan denumita subgraficul lui f:
f =
delimitata de axa Ox,graficul functiei f ]i dreptele paralele la axa Oy:
x=a,respectiv x=b.
<
Numarul If se nume]te integrala definita a functiei pe intervalul
Proprietati:
1)Pentru orice functie f: R integrabila Riemann,numarul If este unic .
2)Orice functie integrabila pe un interval este marginita.
3)Fie functia f: R integrabila Riemann ]i functia g: R a.[. g(x)=f(x) () x ]i A, A- multime finita.Atunci ]i functia g este integrabila ]i =.
4)Teorema Fie functia f:R. Functia f este integrabila Riemann daca ]i numai daca exista If R a.[. pentru () ]ir de diviziuni
n(a=x0n<x1n<...<=b), cu ]i () punctele intermediare
xi-1ninxin,(1 i kn nN), ]irul sumelor Riemann converge la If.
Deci: If=
5)Teorema (Formula lui Leibniz-Newton)
Fie f R o functie integrabila care admite primitive pe
Atunci pentru orice primitiva F a lui f are loc egalitatea: =F(b)-F(a) .
Integrarea functiilor continue:
1).Teorema de medie: Daca f: R este o functie continua,atunci exista a.[. =(b-a)f(
Interpretare geometrica: Daca f este functie continua ]i pozitiva pe ( a.[. subgraficul lui f,f,are aceea]i arie cu dreptunghiul de baza b-a ]i [naltime f(
y
f(
0 a b x
2)Teorema de existenta a primitivelor unei functii continue
Fie f R continua.Atunci functia F: R,F(x)= x0 este o primitiva a functie f care se anuleaza [n x0.
Metode de integrare:
1.Integrare prin parti: Daca f,g : R sunt derivabile ]i au derivabilele continue,atunci
2.Integrarea prin schimbare de variabila:
Fie JR(JR) doua functii cu proprietatile:
a)f este continua pe J;
b)g este derivabila,cu derivata continua pe .Atunci:
. Daca [n plus g este ]i bijectiva ,g1(t) )t atunci:
Ex 1:Folosind metoda integrarii prin parti, sa se calculeze urmatoarele integrale definite:
I1=;I2=;I3=
Solutie: I1= - x
arctgx (arctg-arctg 0)=3/
I2= (e3lne-13ln1)- - x3 (e3-1)=-+=+.
I3== ====
Ex2: Sa se calculeze integralele definite:
I1=;I2=;I3=.
Solutie:
I1====
=
I2==
|