แอนติเดริเวทีฟของฟังก์ชันและมุมมองทั่วไป
ก)บูรณาการโดยตรง
การค้นหาอินทิกรัลของฟังก์ชันโดยอาศัยการประยุกต์ใช้คุณสมบัติของอินทิกรัลไม่จำกัดโดยตรงและตารางสูตรอินทิกรัลพื้นฐาน ลองพิจารณาตัวอย่างการค้นหาอินทิกรัลของฟังก์ชันโดยการอินทิกรัลโดยตรง
ตัวอย่าง:
∫(เอ็กซ์–3) 2วัน เอ็กซ์= ∫(เอ็กซ์ 2 –6เอ็กซ์+9)ง เอ็กซ์= ∫เอ็กซ์ 2วัน เอ็กซ์- 6∫เอ็กซ์ง เอ็กซ์+9∫d เอ็กซ์=เอ็กซ์ 3 ∕3 -3เอ็กซ์ 2 +9เอ็กซ์+ซี
ในกรณีส่วนใหญ่ เรากำลังเผชิญกับอินทิกรัลของฟังก์ชันที่ไม่สามารถพบได้จากการอินทิเกรตโดยตรง ในกรณีนี้จำเป็นต้องทำการทดแทน (แทนที่ตัวแปร)
ข)บูรณาการโดยการทดแทน (การเปลี่ยนแปลงของตัวแปร)
การรวมการทดแทนหรือที่มักเรียกกันว่าวิธีการเปลี่ยนแปลงตัวแปร เป็นหนึ่งในวิธีการบูรณาการที่มีประสิทธิภาพและแพร่หลายกว่า วิธีการทดแทนคือการย้ายจากตัวแปรอินทิเกรตที่กำหนดไปยังตัวแปรอื่นเพื่อลดความซับซ้อนของนิพจน์จำนวนเต็มย่อยและนำไปไว้ในอินทิกรัลแบบตารางตัวใดตัวหนึ่ง ในกรณีนี้ การเลือกการเปลี่ยนตัวจะขึ้นอยู่กับการตัดสินใจของนักแสดงเป็นรายบุคคล เนื่องจาก ไม่มีกฎทั่วไปที่ระบุว่าการเปลี่ยนตัวใด กรณีนี้เอา.
ตัวอย่าง:ค้นหาอินทิกรัล ∫ จ 2x+3วัน เอ็กซ์.
ให้เราแนะนำตัวแปรใหม่ที่เกี่ยวข้องกับ t เอ็กซ์การพึ่งพาครั้งต่อไป 2 เอ็กซ์+ 3 =ต.
หาค่าส่วนต่างของด้านซ้ายและด้านขวาของความเท่าเทียมกันนี้: 2d เอ็กซ์=dt;ง เอ็กซ์=dt/2.
ตอนนี้แทนที่จะเป็น 2 เอ็กซ์+ 3 และง เอ็กซ์เราแทนที่ค่าของมันให้เป็นปริพันธ์ จากนั้นเราจะได้: ∫ จ 2x+3วัน เอ็กซ์=∫จทีดีที= จ t + C เมื่อกลับไปที่ตัวแปรก่อนหน้า ในที่สุดเราก็ได้นิพจน์:
∫จ 2x+3วัน เอ็กซ์=จ 2x+3 + ซี.
เพื่อให้แน่ใจว่าอินทิกรัลได้รับอย่างถูกต้อง จำเป็นต้องใช้ฟังก์ชันต้านอนุพันธ์ จ 2x+ 3 แยกความแตกต่างและตรวจสอบว่า ไม่ว่าอนุพันธ์ของมันเท่ากับปริพันธ์หรือไม่:
(จ 2x+ 3)" =จ 2x+ 3 (2 เอ็กซ์+3)" =จ 2x+ 3 .
3. อินทิกรัลที่แน่นอนและคุณสมบัติของมัน
แนวคิดเรื่องอินทิกรัลจำกัดจำนวนถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหลายสาขา ด้วยความช่วยเหลือ พื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเส้นโค้ง ปริมาตรของรูปร่างตามอำเภอใจ กำลังและการทำงานของแรงแปรผัน เส้นทางของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ โมเมนต์ความเฉื่อย และปริมาณอื่นๆ อีกมากมายจะถูกคำนวณ
ใน
ในกรณีส่วนใหญ่ที่ครอบงำแนวคิดของอินทิกรัลที่แน่นอนถูกนำมาใช้เมื่อแก้ไขปัญหาในการกำหนดพื้นที่ของสี่เหลี่ยมคางหมูโค้ง ให้มีฟังก์ชันต่อเนื่อง y =f( เอ็กซ์) บนส่วน [ ก, ค] รูปที่ล้อมรอบด้วยเส้นโค้ง y \u003d f ( เอ็กซ์) กำหนด กอ่าโอ้ วีก ปและส่วน [ ก, ค] แกนแอบซิสซาเรียกว่าสี่เหลี่ยมคางหมูโค้ง (รูปที่ 1)
มาเริ่มงานกัน: กำหนดพื้นที่ S ของสี่เหลี่ยมคางหมูส่วนโค้ง กเอ โอ เอ ป วี. ในการดำเนินการนี้ เราจึงแยกส่วน [ ก, ค] บน ปไม่จำเป็น ส่วนที่เท่ากันและแสดงจุดแบ่งดังนี้ ก=เอ็กซ์โอ < เอ็กซ์ 1 < เอ็กซ์ 2 ‹ … ‹ เอ็กซ์ ป = เข้า.
จากจุดแบ่งเราจะคืนค่าตั้งฉากกับจุดตัดด้วยเส้นโค้ง y \u003d f ( เอ็กซ์). ดังนั้นเราจึงได้แบ่งพื้นที่ทั้งหมดที่ล้อมรอบด้วยเส้นโค้งออกเป็น ปสี่เหลี่ยมคางหมูโค้งเบื้องต้น มาฟื้นฟูจาก จุดใดก็ได้แต่ละส่วน ∆ เอ็กซ์ ฉันกำหนดf(C ฉัน) จนกระทั่งตัดกับเส้นโค้ง y =f( เอ็กซ์). ต่อไป เราจะสร้างรูปขั้นบันไดซึ่งประกอบด้วยสี่เหลี่ยมที่มีฐาน ∆ เอ็กซ์ ฉัน และความสูง ฉ(ค ฉัน). พื้นที่องค์ประกอบ ฉันไทยสี่เหลี่ยมจะเป็น S ฉัน =ฉ(ค ฉัน)(เอ็กซ์ ฉัน -เอ็กซ์ ฉัน -1 ), และพื้นที่ทั้งหมด S ปผลลัพธ์ที่ได้จะเท่ากับผลรวมของพื้นที่ของสี่เหลี่ยม:
ส ป=f(C โอ)( เอ็กซ์ 1 -เอ็กซ์ o) + ฉ (C 1) ( เอ็กซ์ 2 -เอ็กซ์ 1 ) + … +ฉ(ซ ป- 1)(เอ็กซ์ป -เอ็กซ์ ป- 1).
หากต้องการย่อบันทึกจำนวนเงินนี้ ให้ป้อนสัญลักษณ์
(ซิกมา) - เครื่องหมายหมายถึงผลรวมของปริมาณ แล้ว
ส ป
=
.
เงินจำนวนนี้ S พีซึ่งเรียกว่าผลรวมอินทิกรัล อาจมีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่ามูลค่าที่แท้จริงของพื้นที่ที่กำหนดก็ได้ ค่าที่ใกล้เคียงที่สุดกับมูลค่าที่แท้จริงของพื้นที่จะเป็นขีดจำกัดผลรวม โดยที่ส่วนเบื้องต้นจะถูกแบ่ง ( พี→
) และความยาวของ ส่วนใหญ่ ∆เอ็กซ์ สูงสุดจะมีแนวโน้มเป็นศูนย์ เช่น:
ส=
(4)
เรียกว่าขีดจำกัดของผลรวมอินทิกรัล (ถ้ามี) อินทิกรัลแน่นอนจากฟังก์ชัน f( เอ็กซ์) บนส่วน [ ก,วี] และแสดงว่า:
=
(5)
(อ่าน - “อินทิกรัลที่แน่นอนของ กก่อน วีเอฟ โอที x เด x”)
ตัวเลข กและ วีเรียกว่าขีดจำกัดล่างและบนของการอินทิเกรต ตามลำดับ f( เอ็กซ์) เป็นปริพันธ์; เอ็กซ์คือตัวแปรอินทิเกรต สามารถเขียนสูตร (4) และ (5) ได้ ว่าพื้นที่ของสี่เหลี่ยมคางหมูโค้งเป็นตัวเลขเท่ากับอินทิกรัลของฟังก์ชันที่ผูกมัดสี่เหลี่ยมคางหมูซึ่งยึดตามช่วงเวลาการรวมเข้าด้วยกัน [ก,วี]:
.
ข้อเท็จจริงข้อนี้เป็นการแสดงออกถึงความหมายทางเรขาคณิตของอินทิกรัลจำกัดเขต
พิจารณาคุณสมบัติของอินทิกรัลจำกัดเขต.
1. อินทิกรัลจำกัดไม่ขึ้นอยู่กับการกำหนดตัวแปร เช่น:
=
.
2. อินทิกรัลจำกัดขอบเขตของผลรวมพีชคณิตเท่ากับผลรวมพีชคณิตของอินทิกรัลจำกัดขอบเขตของแต่ละเทอม:
= ฉ 1 ( เอ็กซ์) ง x + ฉ 2 ( เอ็กซ์) ง เอ็กซ์+ ….
เราได้เห็นแล้วว่าอนุพันธ์มีการใช้งานมากมาย: อนุพันธ์คือความเร็วของการเคลื่อนที่ (หรือโดยทั่วไปคือความเร็วของกระบวนการใด ๆ ); อนุพันธ์คือ ความลาดชันสัมผัสกันกับกราฟของฟังก์ชัน เมื่อใช้อนุพันธ์คุณสามารถตรวจสอบฟังก์ชันสำหรับความซ้ำซากจำเจและสุดขั้วได้ อนุพันธ์ช่วยในการแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสม
แต่ใน ชีวิตจริงต้องตัดสินใจและ ปัญหาผกผัน: ตัวอย่างเช่น นอกจากปัญหาในการหาความเร็วจากกฎการเคลื่อนที่ที่ทราบแล้ว ยังมีปัญหาในการคืนกฎการเคลื่อนที่จากความเร็วที่ทราบอีกด้วย ลองพิจารณาหนึ่งในปัญหาเหล่านี้
ตัวอย่างที่ 1เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง จุดวัสดุความเร็วของการเคลื่อนที่ ณ เวลา t กำหนดโดยสูตร u = tg ค้นหากฎการเคลื่อนที่
สารละลาย.ให้ s = s(t) เป็นกฎการเคลื่อนที่ที่ต้องการ เป็นที่รู้กันว่า s"(t) = u"(t) ดังนั้นการจะแก้ปัญหาเราจึงต้องเลือก การทำงาน s = s(t) ซึ่งมีอนุพันธ์เท่ากับ tg มันง่ายที่จะคาดเดาว่า
เราทราบทันทีว่าตัวอย่างได้รับการแก้ไขอย่างถูกต้อง แต่ไม่สมบูรณ์ เราได้รับมาว่า ที่จริงแล้ว ปัญหานั้นมีทางแก้ไขมากมายอย่างไม่สิ้นสุด ไม่ว่าจะเป็นฟังก์ชันใดๆ ก็ตามของแบบฟอร์ม ค่าคงที่ตามอำเภอใจสามารถใช้เป็นกฎการเคลื่อนที่ได้เพราะว่า
เพื่อให้งานเจาะจงมากขึ้น เราต้องแก้ไขสถานการณ์เริ่มต้น โดยระบุพิกัดของจุดที่เคลื่อนที่ ณ จุดใดจุดหนึ่ง เช่น ที่ t=0 ถ้าพูด s (0) \u003d s 0 จากนั้นจากความเท่าเทียมกันที่เราได้รับ s (0) \u003d 0 + C เช่น S 0 \u003d C ตอนนี้กฎการเคลื่อนที่ถูกกำหนดไว้โดยไม่ซ้ำกัน:
ในทางคณิตศาสตร์ การดำเนินการกลับกันถูกกำหนดไว้ ชื่อที่แตกต่างกันให้ใช้สัญลักษณ์พิเศษ เช่น กำลังสอง (x 2) และการแยกข้อมูล รากที่สองไซน์ (sinx) และ อาร์คซีน(อาร์คซิน x) เป็นต้น กระบวนการค้นหาอนุพันธ์เกี่ยวกับฟังก์ชันที่กำหนดเรียกว่าอนุพันธ์ และการดำเนินการผกผัน กล่าวคือ กระบวนการค้นหาฟังก์ชันด้วยอนุพันธ์ที่กำหนด - โดยการอินทิเกรต
คำว่า "อนุพันธ์" นั้นสามารถพิสูจน์ได้ "ในทางโลก": ฟังก์ชัน y - f (x) "นำเข้ามาสู่โลก" คุณลักษณะใหม่ y "= f" (x) ฟังก์ชัน y \u003d f (x) ทำหน้าที่เสมือนเป็น "ผู้ปกครอง" แต่แน่นอนว่านักคณิตศาสตร์ไม่เรียกมันว่า "ผู้ปกครอง" หรือ "ผู้ผลิต" พวกเขาบอกว่านี่คือ สัมพันธ์กับฟังก์ชัน y"=f"(x) รูปภาพปฐมภูมิ หรือเรียกสั้นๆ ว่าแอนติเดริเวทีฟ
คำจำกัดความ 1.ฟังก์ชัน y \u003d F (x) เรียกว่าแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d f (x) บนช่วงเวลาที่กำหนด X ถ้าสำหรับ x ทั้งหมดจาก X ความเท่าเทียมกัน F "(x) \u003d f (x) เป็นจริง .
ในทางปฏิบัติ โดยทั่วไปแล้วช่วง X จะไม่ถูกระบุ แต่เป็นการบอกเป็นนัย (เป็นโดเมนธรรมชาติของฟังก์ชัน)
นี่คือตัวอย่างบางส่วน:
1) ฟังก์ชัน y \u003d x 2 เป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d 2x เนื่องจากสำหรับ x ทั้งหมด ความเท่าเทียมกัน (x 2) "\u003d 2x เป็นจริง
2) ฟังก์ชัน y - x 3 เป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y-3x 2 เนื่องจากสำหรับ x ทั้งหมดความเท่าเทียมกัน (x 3)" \u003d 3x 2 เป็นจริง
3) ฟังก์ชัน y-sinx เป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y=cosx เนื่องจากสำหรับ x ทั้งหมด ความเท่าเทียมกัน (sinx) "=cosx นั้นถูกต้อง
4) ฟังก์ชันนี้เป็นฟังก์ชันต้านอนุพันธ์สำหรับฟังก์ชันในช่วงเวลา เนื่องจากสำหรับ x ทั้งหมด > 0 ความเท่าเทียมกันจะเป็นจริง
โดยทั่วไปการทราบสูตรการหาอนุพันธ์แล้วการรวบรวมตารางสูตรการหาแอนติเดริเวทีฟไม่ใช่เรื่องยาก
เราหวังว่าคุณจะเข้าใจวิธีการรวบรวมตารางนี้: อนุพันธ์ของฟังก์ชันที่เขียนในคอลัมน์ที่สองจะเท่ากับฟังก์ชันที่เขียนในแถวที่สอดคล้องกันของคอลัมน์แรก (ลองดูสิ อย่าเพิ่งขี้เกียจ มันเป็น มีประโยชน์มาก). ตัวอย่างเช่น สำหรับฟังก์ชัน y \u003d x 5 แอนติเดริเวทีฟตามที่คุณสร้างขึ้นคือฟังก์ชัน (ดูแถวที่สี่ของตาราง)
หมายเหตุ: 1. ด้านล่างนี้เราพิสูจน์ทฤษฎีบทว่า ถ้า y = F(x) เป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y = f(x) แล้วฟังก์ชัน y = f(x) จะมีแอนติเดริเวทีฟจำนวนอนันต์ และพวกมันทั้งหมดจะมีรูปแบบ y = F (x ) + C ดังนั้น การเพิ่มคำว่า C ทุกตำแหน่งในคอลัมน์ที่สองของตารางจะถูกต้องกว่า โดยที่ C เป็นจำนวนจริงใดๆ ก็ได้
2. เพื่อให้กระชับ บางครั้งแทนที่จะใช้วลี "ฟังก์ชัน y = F(x) เป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y = f(x)" พวกเขาบอกว่า F(x) เป็นแอนติเดริเวทีฟของ f(x) ".
2. กฎเกณฑ์ในการค้นหาแอนติเดริเวทีฟ
เมื่อค้นหาแอนติเดริเวทีฟเช่นเดียวกับการค้นหาอนุพันธ์ ไม่เพียงแต่จะใช้สูตรเท่านั้น (แสดงอยู่ในตารางในหน้า 196) แต่ยังมีกฎบางประการด้วย เกี่ยวข้องโดยตรงกับกฎที่เกี่ยวข้องในการคำนวณอนุพันธ์
เรารู้ว่าอนุพันธ์ของผลรวมเท่ากับผลรวมของอนุพันธ์ กฎนี้สร้างกฎที่สอดคล้องกันสำหรับการค้นหาแอนติเดริเวทีฟ
กฎข้อที่ 1แอนติเดริเวทีฟของผลรวมเท่ากับผลรวมของแอนติเดริเวทีฟ
เราดึงความสนใจของคุณไปที่ "ความเบา" ของถ้อยคำนี้ ในความเป็นจริง จำเป็นต้องกำหนดทฤษฎีบท: หากฟังก์ชัน y = f(x) และ y=g(x) มีแอนติเดริเวทีฟในช่วง X, y-F(x) และ y-G(x) ตามลำดับ จากนั้นผลรวม ของฟังก์ชัน y = f(x) + g(x) มีแอนติเดริเวทีฟในช่วง X และแอนติเดริเวทีฟนี้คือฟังก์ชัน y = F(x) + G(x) แต่โดยปกติแล้ว เมื่อกำหนดกฎเกณฑ์ (ไม่ใช่ทฤษฎีบท) จะมีเหลือเพียงกฎเดียวเท่านั้น คำหลัก- ดังนั้นจึงสะดวกกว่าในการนำกฎไปใช้ในทางปฏิบัติ
ตัวอย่างที่ 2ค้นหาแอนติเดริเวทีฟของฟังก์ชัน y = 2x + cos x
สารละลาย.แอนติเดริเวทีฟสำหรับ 2x คือ x "; แอนติเดริเวทีฟสำหรับ cosx คือ sin x ดังนั้นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d 2x + cos x จะเป็นฟังก์ชัน y \u003d x 2 + sin x (และโดยทั่วไปฟังก์ชันใด ๆ ของ รูปแบบ Y \u003d x 1 + sinx + C) .
เรารู้ว่าตัวประกอบคงที่สามารถนำออกจากเครื่องหมายของอนุพันธ์ได้ กฎนี้สร้างกฎที่สอดคล้องกันสำหรับการค้นหาแอนติเดริเวทีฟ
กฎข้อที่ 2ตัวประกอบคงที่สามารถนำออกจากเครื่องหมายต้านอนุพันธ์ได้
ตัวอย่างที่ 3
สารละลาย.ก) แอนติเดริเวทีฟสำหรับ sin x คือ -cos x; ดังนั้นสำหรับฟังก์ชัน y \u003d 5 sin x แอนติเดริเวทีฟจะเป็นฟังก์ชัน y \u003d -5 cos x
b) แอนติเดริเวทีฟสำหรับ cos x คือ sin x; ดังนั้นสำหรับฟังก์ชันแอนติเดริเวทีฟก็จะมีฟังก์ชัน
c) แอนติเดริเวทีฟสำหรับ x 3 คือแอนติเดริเวทีฟสำหรับ x คือแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d 1 คือฟังก์ชัน y \u003d x เมื่อใช้กฎข้อแรกและข้อที่สองในการค้นหาแอนติเดริเวทีฟ เราจะได้แอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d 12x 3 + 8x-1 คือฟังก์ชัน
ความคิดเห็นดังที่คุณทราบ อนุพันธ์ของผลิตภัณฑ์ไม่เท่ากับผลคูณของอนุพันธ์ (กฎสำหรับการแยกความแตกต่างของผลิตภัณฑ์นั้นซับซ้อนกว่า) และอนุพันธ์ของผลหารไม่เท่ากับผลหารของอนุพันธ์ ดังนั้นจึงไม่มีกฎเกณฑ์ในการค้นหาแอนติเดริเวทีฟของผลิตภัณฑ์หรือแอนติเดริเวทีฟของผลหารของสองฟังก์ชัน ระวัง!
เราได้รับกฎอีกข้อหนึ่งสำหรับการค้นหาแอนติเดริเวทีฟ เรารู้ว่าอนุพันธ์ของฟังก์ชัน y \u003d f (kx + m) คำนวณโดยสูตร
กฎนี้สร้างกฎที่สอดคล้องกันสำหรับการค้นหาแอนติเดริเวทีฟ
กฎข้อที่ 3ถ้า y \u003d F (x) เป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d f (x) ดังนั้นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d f (kx + m) คือฟังก์ชัน
อย่างแท้จริง,
ซึ่งหมายความว่ามันเป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d f (kx + m)
ความหมายของกฎข้อที่สามมีดังนี้ หากคุณรู้ว่าแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d f (x) คือฟังก์ชัน y \u003d F (x) และคุณจำเป็นต้องค้นหาแอนติเดริเวทีฟของฟังก์ชัน y \u003d f (kx + m) จากนั้นให้ดำเนินการดังนี้ ดังนี้: ใช้ฟังก์ชัน F เดียวกัน แต่แทนที่จะเป็นอาร์กิวเมนต์ x ให้แทนที่นิพจน์ xx+m นอกจากนี้อย่าลืมเขียน "ตัวประกอบการแก้ไข" หน้าเครื่องหมายของฟังก์ชันด้วย
ตัวอย่างที่ 4ค้นหาแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชันที่กำหนด:
สารละลาย, ก) แอนติเดริเวทีฟสำหรับ sin x คือ -cos x; นี่หมายความว่าสำหรับฟังก์ชัน y \u003d sin2x แอนติเดริเวทีฟจะเป็นฟังก์ชัน
b) แอนติเดริเวทีฟสำหรับ cos x คือ sin x; ดังนั้นสำหรับฟังก์ชันแอนติเดริเวทีฟก็จะมีฟังก์ชัน
c) ดังนั้นแอนติเดริเวทีฟสำหรับ x 7 คือสำหรับฟังก์ชัน y \u003d (4-5x) 7 แอนติเดริเวทีฟจะเป็นฟังก์ชัน
3. อินทิกรัลไม่ จำกัด
เราได้สังเกตไปแล้วข้างต้นว่าปัญหาในการค้นหาแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชันที่กำหนด y = f(x) มีวิธีแก้ปัญหามากกว่าหนึ่งวิธี เรามาหารือเกี่ยวกับปัญหานี้โดยละเอียด
การพิสูจน์. 1. ให้ y \u003d F (x) เป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d f (x) ในช่วงเวลา X ซึ่งหมายความว่าสำหรับ x ทั้งหมดจาก X ความเท่าเทียมกัน x "(x) \u003d f (x) คือ จริง ค้นหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันใด ๆ ในรูปแบบ y \u003d F (x) + C:
(F (x) + C) \u003d F "(x) + C \u003d f (x) + 0 \u003d f (x)
ดังนั้น (F(x)+C) = f(x) ซึ่งหมายความว่า y \u003d F (x) + C เป็นแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน y \u003d f (x)
ดังนั้นเราจึงได้พิสูจน์ว่าหากฟังก์ชัน y \u003d f (x) มีแอนติเดริเวทีฟ y \u003d F (x) ดังนั้นฟังก์ชัน (f \u003d f (x) ก็มีแอนติเดริเวทีฟจำนวนมากอย่างไม่สิ้นสุด ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชันใด ๆ ของ รูปแบบ y \u003d F (x) +C เป็นแอนติเดริเวทีฟ
2. เรามาพิสูจน์กัน ประเภทที่ระบุฟังก์ชันแอนติเดริเวทีฟทั้งชุดจะหมดลง
กำหนดให้ y=F 1 (x) และ y=F(x) เป็นแอนติเดริเวทีฟสองตัวสำหรับฟังก์ชัน Y = f(x) บนช่วง X ซึ่งหมายความว่าสำหรับ x ทั้งหมดจากช่วง X ความสัมพันธ์ต่อไปนี้คงอยู่: F^( x) = ฉ (X); ฉ "(x) \u003d ฉ (x)
พิจารณาฟังก์ชัน y \u003d F 1 (x) -.F (x) และค้นหาอนุพันธ์: (F, (x) -F (x)) "\u003d F [(x) - F (x) \u003d f (x) - ฉ(x) = 0.
เป็นที่ทราบกันดีว่าถ้าอนุพันธ์ของฟังก์ชันในช่วง X เท่ากับศูนย์เท่ากัน ฟังก์ชันนั้นจะคงที่ในช่วง X (ดูทฤษฎีบท 3 ใน § 35) ดังนั้น F 1 (x) -F (x) \u003d C คือ Fx) \u003d F (x) + C
ทฤษฎีบทได้รับการพิสูจน์แล้ว
ตัวอย่างที่ 5มีการตั้งค่ากฎการเปลี่ยนแปลงความเร็วจากเวลา v = -5sin2t ค้นหากฎการเคลื่อนที่ s = s(t) หากทราบว่า ณ เวลานั้น t=0 พิกัดของจุดนั้นเท่ากับเลข 1.5 (เช่น s(t) = 1.5)
สารละลาย.เนื่องจากความเร็วเป็นอนุพันธ์ของพิกัดที่เป็นฟังก์ชันของเวลา ก่อนอื่นเราต้องค้นหาแอนติเดริเวทีฟของความเร็วก่อน เช่น แอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชัน v = -5sin2t แอนติเดริเวทีฟตัวหนึ่งคือฟังก์ชัน และเซตของแอนติเดริเวทีฟทั้งหมดจะมีรูปแบบดังนี้
ในการค้นหาค่าเฉพาะของค่าคงที่ C เราใช้ เงื่อนไขเริ่มต้นโดยที่ s(0) = 1.5 แทนที่ค่าในสูตร (1) t=0, S = 1.5 เราได้รับ:
แทนที่ค่า C ที่พบเป็นสูตร (1) เราจะได้กฎการเคลื่อนที่ที่น่าสนใจสำหรับเรา:
คำจำกัดความ 2ถ้าฟังก์ชัน y = f(x) มีแอนติเดริเวทีฟ y = F(x) บนช่วง X แล้วเซตของแอนติเดริเวทีฟทั้งหมด กล่าวคือ ชุดฟังก์ชันของรูปแบบ y \u003d F (x) + C เรียกว่าอินทิกรัลไม่ จำกัด ของฟังก์ชัน y \u003d f (x) และแสดงว่า:
(อ่านว่า: “ef อินทิกรัลไม่จำกัดของ x de x”)
ในส่วนถัดไปเราจะมาดูกันว่าคืออะไร ความหมายที่ซ่อนอยู่การกำหนดที่ระบุ
จากตารางแอนติเดริเวทีฟที่มีอยู่ในย่อหน้านี้ เราจะรวบรวมตารางอินทิกรัลไม่จำกัดพื้นฐาน:
ตามกฎสามข้อข้างต้นในการค้นหาแอนติเดริเวทีฟ เราสามารถกำหนดกฎการรวมที่สอดคล้องกันได้
กฎข้อที่ 1อินทิกรัลของผลรวมของฟังก์ชัน เท่ากับผลรวมอินทิกรัลของฟังก์ชันเหล่านี้:
กฎข้อที่ 2ตัวประกอบคงที่สามารถนำออกจากเครื่องหมายอินทิกรัลได้:
กฎข้อที่ 3ถ้า
ตัวอย่างที่ 6ค้นหาอินทิกรัลไม่ จำกัด :
สารละลาย, a) เราได้รับ: โดยใช้กฎการรวมตัวแรกและตัวที่สอง:
ตอนนี้เราใช้สูตรการรวมที่ 3 และ 4:
เป็นผลให้เราได้รับ:
b) เมื่อใช้กฎการรวมที่สามและสูตร 8 เราได้รับ:
c) สำหรับการหาอินทิกรัลที่กำหนดโดยตรง เราไม่มีสูตรที่ตรงกันหรือกฎที่ตรงกัน ในกรณีเช่นนี้ บางครั้งมีการดำเนินการล่วงหน้า การเปลี่ยนแปลงที่เหมือนกันนิพจน์ที่อยู่ภายใต้เครื่องหมายอินทิกรัล
มาใช้กันเถอะ สูตรตรีโกณมิติดาวน์เกรด:
จากนั้นเราจะพบ:
เอ.จี. พีชคณิต Mordkovich ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10
การวางแผนตามปฏิทินในวิชาคณิตศาสตร์ วิดีโอในคณิตศาสตร์ออนไลน์ คณิตศาสตร์ที่โรงเรียน
บทเรียนนี้เป็นบทเรียนแรกในชุดวิดีโอเกี่ยวกับการบูรณาการ ในนั้นเราจะเข้าใจว่ามันคืออะไร แอนติเดริเวทีฟของฟังก์ชันและเราจะศึกษาวิธีการเบื้องต้นในการคำนวณแอนติเดริเวทีฟเหล่านี้ด้วย
ที่จริงแล้วไม่มีอะไรซับซ้อนที่นี่: โดยพื้นฐานแล้วทุกอย่างขึ้นอยู่กับแนวคิดของอนุพันธ์ซึ่งคุณควรคุ้นเคยอยู่แล้ว :)
ฉันทราบทันทีว่าเนื่องจากนี่เป็นบทเรียนแรกสุดของเรา หัวข้อใหม่วันนี้จะไม่มีการคำนวณและสูตรที่ซับซ้อน แต่สิ่งที่เราจะศึกษาในวันนี้จะเป็นพื้นฐานของการคำนวณและโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นเมื่อทำการคำนวณ อินทิกรัลที่ซับซ้อนและสี่เหลี่ยม
นอกจากนี้ เมื่อเริ่มศึกษาการอินทิเกรตและอินทิกรัลโดยเฉพาะ เราจะถือว่านักเรียนมีความคุ้นเคยกับแนวคิดเรื่องอนุพันธ์เป็นอย่างน้อยแล้ว และมีทักษะเบื้องต้นในการคำนวณเป็นอย่างน้อย หากไม่มีความเข้าใจที่ชัดเจนในเรื่องนี้ ก็ไม่ต้องทำอะไรเลยในการบูรณาการ
อย่างไรก็ตามนี่คือหนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยและร้ายกาจที่สุด ความจริงก็คือ เมื่อเริ่มคำนวณแอนติเดริเวทีฟตัวแรก นักเรียนหลายคนสับสนกับอนุพันธ์ ส่งผลให้ในการสอบและ งานอิสระมีการทำผิดพลาดที่โง่เขลาและน่ารังเกียจ
ดังนั้นตอนนี้ฉันจะไม่ให้คำจำกัดความที่ชัดเจนของแอนติเดริเวทีฟ และในทางกลับกัน ฉันขอแนะนำให้คุณดูว่าจะพิจารณาอย่างไรจากตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมง่ายๆ
ดั้งเดิมคืออะไรและพิจารณาอย่างไร
เรารู้สูตรนี้:
\[((\left(((x)^(n)) \right))^(\prime ))=n\cdot ((x)^(n-1))\]
อนุพันธ์นี้ถือเป็นระดับประถมศึกษา:
\[(f)"\left(x \right)=((\left(((x)^(3)) \right))^(\prime ))=3((x)^(2))\ ]
ลองดูที่นิพจน์ผลลัพธ์อย่างใกล้ชิดและแสดง $((x)^(2))$:
\[((x)^(2))=\frac(((\left(((x)^(3)) \right))^(\prime )))(3)\]
แต่เราก็เขียนมันแบบนี้ได้เช่นกัน ตามนิยามของอนุพันธ์:
\[((x)^(2))=((\left(\frac(((x)^(3)))(3) \right))^(\prime ))\]
ทีนี้สนใจ: สิ่งที่เราเพิ่งเขียนลงไปคือนิยามของแอนติเดริเวทีฟ แต่เพื่อที่จะเขียนให้ถูกต้องคุณต้องเขียนสิ่งต่อไปนี้:
ลองเขียนนิพจน์ต่อไปนี้ในลักษณะเดียวกัน:
หากเราสรุปกฎนี้ เราจะได้สูตรต่อไปนี้:
\[((x)^(n))\ถึง \frac(((x)^(n+1)))(n+1)\]
ตอนนี้เราสามารถกำหนดคำจำกัดความที่ชัดเจนได้แล้ว
แอนติเดริเวทีฟของฟังก์ชันคือฟังก์ชันที่มีอนุพันธ์เท่ากับฟังก์ชันดั้งเดิม
คำถามเกี่ยวกับฟังก์ชันแอนติเดริเวทีฟ
ดูเหมือนว่าจะค่อนข้างง่ายและ ความหมายที่ชัดเจน. อย่างไรก็ตาม เมื่อได้ยินเช่นนั้น นักเรียนที่เอาใจใส่จะมีคำถามหลายข้อทันที:
- สมมุติว่าสูตรนี้ถูกต้อง อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ เมื่อ $n=1$ เราประสบปัญหา: “ศูนย์” ปรากฏในตัวส่วน และเป็นไปไม่ได้ที่จะหารด้วย “ศูนย์”
- สูตรนี้จำกัดเฉพาะพลังเท่านั้น วิธีคำนวณแอนติเดริเวทีฟ เช่น ไซน์ โคไซน์ และตรีโกณมิติอื่นๆ รวมถึงค่าคงที่
- คำถามอัตถิภาวนิยม: เป็นไปได้ไหมที่จะหาแอนติเดริเวทีฟเลย? ถ้าเป็นเช่นนั้น แล้วผลรวมแอนติเดริเวทีฟ ผลต่าง ผลิตภัณฑ์ ฯลฯ ล่ะ?
ฉันจะตอบคำถามสุดท้ายทันที น่าเสียดายที่แอนติเดริเวทีฟไม่เหมือนกับอนุพันธ์เสมอไป ไม่มีสูตรสากลดังกล่าวตามที่จากการก่อสร้างเริ่มแรกเราจะได้รับฟังก์ชันที่จะเท่ากับการก่อสร้างที่คล้ายกันนี้ สำหรับพลังและค่าคงที่ เราจะพูดถึงเรื่องนี้ตอนนี้
การแก้ปัญหาเกี่ยวกับฟังก์ชันกำลัง
\[((x)^(-1))\to \frac(((x)^(-1+1)))(-1+1)=\frac(1)(0)\]
อย่างที่เราเห็น สูตรที่กำหนด for $((x)^(-1))$ ไม่ทำงาน คำถามเกิดขึ้น: แล้วอะไรล่ะที่ได้ผล? เรานับ $((x)^(-1))$ ไม่ได้เหรอ? แน่นอนเราทำได้ เริ่มต้นด้วยสิ่งนี้:
\[((x)^(-1))=\frac(1)(x)\]
ทีนี้ ลองคิดดู: อนุพันธ์ของฟังก์ชันจะเท่ากับ $\frac(1)(x)$ แน่นอนว่า นักเรียนคนใดก็ตามที่มีส่วนร่วมในหัวข้อนี้มาบ้างเล็กน้อยจะจำได้ว่านิพจน์นี้เท่ากับอนุพันธ์ของลอการิทึมธรรมชาติ:
\[((\left(\ln x \right))^(\prime ))=\frac(1)(x)\]
ดังนั้นเราจึงสามารถเขียนสิ่งต่อไปนี้ได้อย่างมั่นใจ:
\[\frac(1)(x)=((x)^(-1))\ถึง \ln x\]
ต้องรู้สูตรนี้ เช่นเดียวกับอนุพันธ์ของฟังก์ชันกำลัง
ดังนั้นสิ่งที่เรารู้จนถึงตอนนี้:
- สำหรับฟังก์ชันยกกำลัง — $((x)^(n))\to \frac(((x)^(n+1)))(n+1)$
- สำหรับค่าคงที่ - $=const\to \cdot x$
- กรณีพิเศษของฟังก์ชันยกกำลัง - $\frac(1)(x)\to \ln x$
และถ้าเราเริ่มคูณและหารฟังก์ชันที่ง่ายที่สุด แล้วจะคำนวณแอนติเดริเวทีฟของผลิตภัณฑ์หรือผลหารได้อย่างไร น่าเสียดายที่การเปรียบเทียบกับอนุพันธ์ของผลิตภัณฑ์หรือผลหารใช้ไม่ได้ผลที่นี่ ใดๆ สูตรมาตรฐานไม่ได้อยู่. ในบางกรณี อาจมีสูตรพิเศษที่ยุ่งยาก เราจะมาทำความรู้จักกับสูตรเหล่านี้ในวิดีโอบทช่วยสอนในอนาคต
อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่า: สูตรทั่วไปไม่มีสูตรที่คล้ายกันในการคำนวณอนุพันธ์ของผลหารและผลิตภัณฑ์
การแก้ปัญหาที่แท้จริง
งาน #1
เอาละครับ ฟังก์ชั่นพลังงานนับแยกกัน:
\[((x)^(2))\ถึง \frac(((x)^(3)))(3)\]
กลับไปที่การแสดงออกของเรา เราเขียนโครงสร้างทั่วไป:
งาน #2
ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้ว งานดั้งเดิม และ "ช่องว่าง" ส่วนตัวไม่ได้รับการพิจารณา อย่างไรก็ตาม คุณสามารถทำสิ่งต่อไปนี้ได้ที่นี่:
เราได้แยกเศษส่วนออกเป็นผลรวมของเศษส่วนสองส่วน
มาคำนวณกัน:
ข่าวดีก็คือเมื่อคุณรู้สูตรในการคำนวณแอนติเดริเวทีฟแล้ว คุณก็จะสามารถคำนวณโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นได้แล้ว อย่างไรก็ตาม เรามาขยายความรู้ของเราอีกสักหน่อยดีกว่า ความจริงก็คือ โครงสร้างและสำนวนจำนวนมากที่เมื่อมองแวบแรกไม่เกี่ยวข้องกับ $((x)^(n))$ สามารถแสดงเป็นกำลังด้วย ตัวบ่งชี้ที่มีเหตุผลคือ:
\[\sqrt(x)=((x)^(\frac(1)(2)))\]
\[\sqrt[n](x)=((x)^(\frac(1)(n)))\]
\[\frac(1)(((x)^(n)))=((x)^(-n))\]
เทคนิคทั้งหมดนี้สามารถและควรนำมารวมกัน การแสดงออกถึงพลังสามารถ
- ทวีคูณ (เพิ่มพลัง);
- หาร (ลบองศา);
- คูณด้วยค่าคงที่
- ฯลฯ
การแก้นิพจน์ด้วยดีกรีด้วยเลขชี้กำลังตรรกยะ
ตัวอย่าง #1
เรามานับแต่ละรูตแยกกัน:
\[\sqrt(x)=((x)^(\frac(1)(2)))\to \frac(((x)^(\frac(1)(2)+1)))(\ frac(1)(2)+1)=\frac(((x)^(\frac(3)(2))))(\frac(3)(2))=\frac(2\cdot (( x)^(\frac(3)(2))))(3)\]
\[\sqrt(x)=((x)^(\frac(1)(4)))\to \frac(((x)^(\frac(1)(4))))(\frac( 1)(4)+1)=\frac(((x)^(\frac(5)(4))))(\frac(5)(4))=\frac(4\cdot ((x) ^(\frac(5)(4))))(5)\]
โดยรวมแล้วการก่อสร้างทั้งหมดของเราสามารถเขียนได้ดังนี้:
ตัวอย่าง #2
\[\frac(1)(\sqrt(x))=((\left(\sqrt(x) \right))^(-1))=((\left(((x)^(\frac( 1)(2))) \right))^(-1))=((x)^(-\frac(1)(2)))\]
ดังนั้นเราจึงจะได้:
\[\frac(1)(((x)^(3)))=((x)^(-3))\to \frac(((x)^(-3+1)))(-3 +1)=\frac(((x)^(-2)))(-2)=-\frac(1)(2((x)^(2)))\]
โดยรวมแล้วเมื่อรวบรวมทุกอย่างไว้ในนิพจน์เดียวเราสามารถเขียนได้:
ตัวอย่าง #3
ก่อนอื่น โปรดทราบว่าเราได้คำนวณ $\sqrt(x)$ แล้ว:
\[\sqrt(x)\ถึง \frac(4((x)^(\frac(5)(4))))(5)\]
\[((x)^(\frac(3)(2)))\to \frac(((x)^(\frac(3)(2)+1)))(\frac(3)(2) )+1)=\frac(2\cdot ((x)^(\frac(5)(2))))(5)\]
มาเขียนใหม่:
ฉันหวังว่าฉันจะไม่ทำให้ใครแปลกใจถ้าฉันบอกว่าสิ่งที่เราเพิ่งศึกษาไปนั้นเป็นเพียงการคำนวณแอนติเดริเวทีฟที่ง่ายที่สุด ซึ่งเป็นโครงสร้างเบื้องต้นที่สุด ตอนนี้เรามาดูกันอีกสักหน่อย ตัวอย่างที่ซับซ้อนซึ่งนอกเหนือจากแอนติเดริเวทีฟแบบตารางแล้ว ยังจำเป็นต้องเรียกคืนอีกด้วย หลักสูตรของโรงเรียนกล่าวคือสูตรคูณแบบลดรูป
การแก้ตัวอย่างที่ซับซ้อนมากขึ้น
งาน #1
จำสูตรสำหรับกำลังสองของผลต่าง:
\[((\left(a-b \right))^(2))=((a)^(2))-ab+((b)^(2))\]
มาเขียนฟังก์ชันของเราใหม่:
ตอนนี้เราต้องค้นหาแอนติเดริเวทีฟของฟังก์ชันดังกล่าว:
\[((x)^(\frac(2)(3)))\to \frac(3\cdot ((x)^(\frac(5)(3))))(5)\]
\[((x)^(\frac(1)(3)))\to \frac(3\cdot ((x)^(\frac(4)(3))))(4)\]
เรารวบรวมทุกอย่างไว้ในรูปแบบเดียวกัน:
งาน #2
ในกรณีนี้ เราต้องเปิดลูกบาศก์ส่วนต่าง จำไว้ว่า:
\[((\left(a-b \right))^(3))=((a)^(3))-3((a)^(2))\cdot b+3a\cdot ((b)^ (2))-((ข)^(3))\]
เมื่อพิจารณาข้อเท็จจริงนี้แล้ว จึงอาจเขียนได้ดังนี้
มาปรับเปลี่ยนฟังก์ชั่นของเรากันสักหน่อย:
เราพิจารณาแยกแต่ละเทอมเช่นเคย:
\[((x)^(-3))\ถึง \frac(((x)^(-2)))(-2)\]
\[((x)^(-2))\ถึง \frac(((x)^(-1)))(-1)\]
\[((x)^(-1))\ถึง \ln x\]
มาเขียนผลลัพธ์การก่อสร้าง:
งาน #3
ด้านบนเรามีกำลังสองของผลรวม มาเปิดกัน:
\[\frac(((\left(x+\sqrt(x) \right))^(2)))(x)=\frac(((x)^(2))+2x\cdot \sqrt(x )+((\left(\sqrt(x) \right))^(2)))(x)=\]
\[=\frac(((x)^(2)))(x)+\frac(2x\sqrt(x))(x)+\frac(x)(x)=x+2((x) ^(\frac(1)(2)))+1\]
\[((x)^(\frac(1)(2)))\to \frac(2\cdot ((x)^(\frac(3)(2))))(3)\]
มาเขียนวิธีแก้ปัญหาสุดท้ายกัน:
และตอนนี้ให้ความสนใจ! มาก สิ่งสำคัญซึ่งมีข้อผิดพลาดและความเข้าใจผิดมากมายที่เกี่ยวข้องกัน ความจริงก็คือจนถึงขณะนี้การนับแอนติเดริเวทีฟด้วยความช่วยเหลือของอนุพันธ์ทำให้เกิดการแปลงเราไม่ได้คิดว่าอนุพันธ์ของค่าคงที่จะเท่ากับอะไร แต่อนุพันธ์ของค่าคงที่เท่ากับ "ศูนย์" และนั่นหมายความว่าคุณสามารถเขียนตัวเลือกต่อไปนี้ได้:
- $((x)^(2))\ถึง \frac(((x)^(3)))(3)$
- $((x)^(2))\ถึง \frac(((x)^(3)))(3)+1$
- $((x)^(2))\ถึง \frac(((x)^(3)))(3)+C$
นี่เป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้องเข้าใจ: หากอนุพันธ์ของฟังก์ชันเท่ากันเสมอ ฟังก์ชันเดียวกันนั้นก็จะมีแอนติเดริเวทีฟเป็นจำนวนอนันต์ เราสามารถบวกจำนวนคงที่ใดๆ เข้ากับค่าดั้งเดิมของเราแล้วหาค่าใหม่ได้
ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ในการอธิบายงานที่เราเพิ่งแก้ไขมีเขียนว่า "เขียนลงไป" แบบฟอร์มทั่วไปดั้งเดิม” เหล่านั้น. สันนิษฐานล่วงหน้าแล้วว่าไม่มีใคร แต่มีจำนวนมากทั้งหมด แต่ในความเป็นจริงแล้ว พวกมันต่างกันเพียงค่าคงที่ $C$ ในตอนท้ายเท่านั้น ดังนั้นในงานของเราเราจะแก้ไขสิ่งที่เรายังทำไม่เสร็จ
เราเขียนโครงสร้างของเราใหม่อีกครั้ง:
ในกรณีเช่นนี้ ควรเพิ่มว่า $C$ เป็นค่าคงที่ — $C=const$
ในฟังก์ชันที่สองของเรา เราจะได้โครงสร้างดังต่อไปนี้:
และอันสุดท้าย:
และตอนนี้เราได้สิ่งที่จำเป็นจริงๆ ในสภาพเริ่มต้นของปัญหา
การแก้ปัญหาการหาแอนติเดริเวทีฟด้วยจุดที่กำหนด
ตอนนี้เรารู้เกี่ยวกับค่าคงที่และลักษณะเฉพาะของการเขียนแอนติเดริเวทีฟแล้วปัญหาประเภทต่อไปนี้ค่อนข้างเกิดขึ้นอย่างมีเหตุผลเมื่อจากชุดของแอนติเดริเวทีฟทั้งหมดจำเป็นต้องค้นหาสิ่งเดียวเท่านั้นที่จะผ่านไป จุดที่กำหนด. งานนี้คืออะไร?
ความจริงก็คือว่าแอนติเดริเวทีฟทั้งหมดของฟังก์ชันที่กำหนดจะแตกต่างกันเพียงตรงที่พวกมันถูกเลื่อนในแนวตั้งด้วยจำนวนหนึ่งเท่านั้น และนี่หมายความว่าไม่ว่าจุดไหนก็ตาม ประสานงานเครื่องบินเราไม่รับมัน ดั้งเดิมหนึ่งอันจะผ่านไปแน่นอน และยิ่งไปกว่านั้นมีเพียงอันเดียวเท่านั้น
ดังนั้นงานที่เราจะแก้ไขตอนนี้มีสูตรดังนี้: การค้นหาแอนติเดริเวทีฟไม่ใช่เรื่องง่ายโดยรู้สูตรของฟังก์ชันดั้งเดิม แต่ต้องเลือกหนึ่งในนั้นที่ผ่านจุดที่กำหนดพิกัดที่จะ ให้อยู่ในสภาพของปัญหา
ตัวอย่าง #1
ขั้นแรก เรามาคำนวณแต่ละเทอมกันก่อน:
\[((x)^(4))\ถึง \frac(((x)^(5)))(5)\]
\[((x)^(3))\ถึง \frac(((x)^(4)))(4)\]
ตอนนี้เราแทนที่สำนวนเหล่านี้ในโครงสร้างของเรา:
ฟังก์ชันนี้จะต้องผ่านจุด $M\left(-1;4 \right)$ มันหมายความว่าอะไรที่จะผ่านจุด? ซึ่งหมายความว่าถ้าเราใส่ $-1$ ทุกที่แทน $x$ และแทนที่จะใส่ $F\left(x \right)$ - $-4$ เราก็ควรจะได้ค่าความเท่าเทียมกันของตัวเลขที่ถูกต้อง ลงมือทำกันเถอะ:
เราเห็นว่าเรามีสมการสำหรับ $C$ ดังนั้นลองแก้มันกัน:
มาเขียนวิธีแก้ปัญหาที่เรากำลังมองหากัน:
ตัวอย่าง #2
ก่อนอื่น จำเป็นต้องเปิดกำลังสองของความแตกต่างโดยใช้สูตรการคูณแบบย่อ:
\[((x)^(2))\ถึง \frac(((x)^(3)))(3)\]
โครงสร้างเดิมจะเขียนดังนี้:
ทีนี้ลองหา $C$: แทนที่พิกัดของจุด $M$:
\[-1=\frac(8)(3)-12+18+C\]
เราแสดง $C$:
ยังคงแสดงนิพจน์สุดท้าย:
การแก้ปัญหาตรีโกณมิติ
เช่น คอร์ดสุดท้ายนอกจากสิ่งที่เราเพิ่งวิเคราะห์ไปแล้ว ผมเสนอให้พิจารณาอีกสองข้อด้วย งานที่ท้าทายประกอบด้วยตรีโกณมิติ ในทำนองเดียวกันคุณจะต้องค้นหาแอนติเดริเวทีฟสำหรับฟังก์ชันทั้งหมดจากนั้นเลือกจากชุดนี้เพียงอันเดียวที่ผ่านจุด $M$ บนระนาบพิกัด
มองไปข้างหน้า ผมขอสังเกตว่าเทคนิคที่เราจะใช้หาแอนติเดริเวทีฟตอนนี้ ฟังก์ชันตรีโกณมิติอันที่จริงก็คือ การต้อนรับแบบสากลเพื่อทดสอบตัวเอง
งาน #1
จำสูตรต่อไปนี้:
\[((\left(\text(tg)x \right))^(\prime ))=\frac(1)(((\cos )^(2))x)\]
จากนี้เราสามารถเขียนได้:
ลองแทนที่พิกัดของจุด $M$ ในนิพจน์ของเรา:
\[-1=\text(tg)\frac(\text( )\!\!\pi\!\!\text( ))(\text(4))+C\]
ลองเขียนนิพจน์ใหม่โดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงนี้:
งาน #2
ที่นี่มันจะยากขึ้นอีกหน่อย ตอนนี้คุณจะเห็นว่าทำไม
จำสูตรนี้ไว้:
\[((\left(\text(ctg)x \right))^(\prime ))=-\frac(1)(((\sin )^(2))x)\]
หากต้องการกำจัด "ลบ" คุณต้องทำสิ่งต่อไปนี้:
\[((\left(-\text(ctg)x \right))^(\prime ))=\frac(1)(((\sin )^(2))x)\]
นี่คือการออกแบบของเรา
แทนพิกัดของจุด $M$:
มาเขียนการก่อสร้างขั้นสุดท้าย:
นั่นคือทั้งหมดที่ฉันอยากจะบอกคุณในวันนี้ เราได้ศึกษาคำว่าแอนติเดริเวทีฟแล้ว วิธีการนับพวกมัน ฟังก์ชันเบื้องต้นตลอดจนวิธีค้นหาแอนติเดริเวทีฟที่ผ่านจุดเฉพาะบนระนาบพิกัด
ฉันหวังว่าบทเรียนนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจสิ่งนี้ได้เล็กน้อย หัวข้อที่ยาก. ไม่ว่าในกรณีใด มันขึ้นอยู่กับแอนติเดริเวทีฟที่สร้างอินทิกรัลไม่ จำกัด และอินทิกรัลไม่ จำกัด ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพิจารณาพวกมัน นั่นคือทั้งหมดสำหรับฉัน แล้วพบกันใหม่!