- •50. Задачи на применение определенного интеграла:
- •Краткие вопросы теоретического материала и рекомендации к выполнениию заданий из контрольной работы:
- •Раздел 1.2. Производная функции и ее геометрический смысл. Применение производной.
- •5. Приложения производной.
- •5.2. Физический смысл производной:
- •5.3. Механический смысл производной:
- •Раздел 1.3. Дифференциал функции и его применение в приближенных вычислениях. Понятие дифференциала функции
- •Раздел 1.4. Первообразная. Неопределенный интеграл. Способы вычисления неопределенного интеграла.
- •Раздел 1.5. Определенный интеграл, методы его вычисления.
- •Раздел 1.6. Геометрический смысл определенного интеграла.
- •Раздел 1.7.Применение определенного интеграла п.1 Вычисление объема тела вращения
- •Раздел 3.1. Обыкновенные дифференциальные уравнения
- •П.4 Дифференциальные уравнения порядка выше первого
- •Раздел 3.2. Числовой ряд, его члены
- •Раздел 3.3. Основы теории вероятностей и математической статистики
- •Тема 1. Комбинаторика
- •Тема 2. Основные понятия теории вероятности
- •1. Основные понятия и определения
- •2. Относительная частота события
- •3. Определение вероятности события
Раздел 1.6. Геометрический смысл определенного интеграла.
Площадь криволинейной трапеции:
Известно, что определенный интеграл на отрезке представляет собой площадь криволинейной трапеции, ограниченной графиком функции f(x).
Площадь фигуры, ограниченной некоторыми линиями может быть найдена с помощью определенных интегралов, если известны уравнения этих линий.
Пусть на
отрезке [а; b] задана непрерывная функция
у = ƒ(х) ≥ 0. Найдем площадь этой трапеции.
П
лощадь
фигуры, ограниченной осью 0x,
двумя вертикальными прямыми x
= a, x = b и
графиком функции у = ƒ(х) (рисунок),
определяется по формуле:
В этом заключается геометрический смысл определённого интеграла.
Пример
1:Вычислить площадь фигуры,
ограниченной линиями: у=х2.+2, у=0,
х= -2, х=1.
Р
ешение
:Выполним чертеж (обратите внимание,
что уравнение у=0 задает ось Ох).
Ответ: S = 9 ед2
П
ример
2: Вычислить площадь фигуры,
ограниченной линиями: у= - ех, х=1
и координатными осями.
Р
ешение:
Выполним чертеж.
Если криволинейная
трапецияполностью расположена
под осью Ох,
то её площадь можно найти по формуле:
В данном
случае:

Ответ: ![]()
Внимание! Если Вам предложено найти площадь фигуры с помощью определенного интеграла, то площадь всегда положительна! Именно поэтому в только что рассмотренной формуле фигурирует минус.
Раздел 1.7.Применение определенного интеграла п.1 Вычисление объема тела вращения
Е
сли
криволинейная трапеция прилежит к оси
Оx, а прямые у=a,
у=bи график функции
у=F(x)
(Рис.1), тогда объем тела вращения
определяется по формуле, содержащей
интеграл.
Объем тела вращения равен:
![]()
![]()
Пример:
Н
айти
объём тела, ограниченного поверхностью
вращения линии
вокруг
оси Ох при 0≤ х ≤4.
Решение: V![]()
ед3.
Ответ:
![]()
ед3.
Раздел 3.1. Обыкновенные дифференциальные уравнения
п.1 Понятие о дифференциальном уравнении
Определение. Дифференциальным уравнением называется уравнение, содержащее функцию от совокупности переменных и их производных.
Общий
вид такого уравнения
=0,
где F- известная функция своих аргументов,
заданная в фиксированной области; х -
независимая переменная(переменная, по
которой дифференцируется);у - зависимая
переменная (та, от которой берутся
производные и та, которую надо определить);
- производная зависимой переменной у
по независимой переменной х.
п.2 Основные понятия дифференциального уравнения
Порядкомдифференциального уравнения называется порядок старшей производной, входящей в него.
Например:
-
уравнение второго порядка,
-
уравнение первого порядка.
Всякая функция, связывающая переменные и обращающая дифференциальное уравнение в верное равенство, называется решением дифференциального уравнения.
Общим
решением дифференциального
уравнения первого порядка называется
функция
от
и
произвольной постоянной С, обращающая
это уравнение в тождество по
.
Общее
решение, записанное в неявном виде
=0,
называетсяобщим
интегралом.
Частным
решением
уравнения
=0
называется решение, полученное из общего
решения при фиксированном значении
-
фиксированное число.
Задача нахождения частного решения дифференциального уравнения n-го порядка (n= 1,2,3,…), удовлетворяющего начальным условиям вида
,
называется задачей Коши.
п.3 Дифференциальные уравнения первого порядка с разделяющимися переменными
Дифференциальное
уравнение первого порядка
называется уравнением с разделяющимися
переменными, если его можно представить
в виде
можно
переписать в виде
.
Если
.
Интегрируем:
.
Чтобы решить уравнение такого вида надо:
1. Разделить переменные;
2. Интегрируя уравнение с разделенными переменными, найти общее решение данного уравнения;
3. Найти частное решение, удовлетворяющее начальным условиям (если они заданы).
Пример
1. Решить
уравнение
.
Найти частное решение, удовлетворяющее
условию y=4 при x=-2.
Решение:
Это уравнение
с разделенными переменными. Интегрируя,
находим общее решение уравнения:
![]()
.
Для получения более простого по форме
общего решения постоянное слагаемое в
правой части представим в виде C/2. Имеем
или
-
общее решение. Подставив в общее решение
значения y=4 и x=-2, получим 16=4+С, откуда
С=12.
Итак,
частное решение уравнения, удовлетворяющее
данному условию, имеет вид
![]()
Пример
2. Найдите
частное решение уравнения
,
если
при
.
Решение:
,
,
,
,
,
общее
решение.
Подставляем
значения х и у в частное решение:
,
,
частное
решение.
Пример
3. Найдите
общее решение уравнения
.
Решение:
,
,
,
-
общее решение.
