integracija nekih trig. funkcija

Upload: milos-micko

Post on 13-Apr-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/25/2019 Integracija Nekih Trig. Funkcija

    1/8

    1 matematiki praktikum

    INTEGRACIJA NEKIH TIPOVA

    TRIGONOMETRIJSKIH FUNKCIJA

    Integrali oblika

    dxxxf

    cos,sin rjeavaju se smjenom

    2

    2 2

    2

    2

    2 1sin ,cos

    1 1

    2,

    2 1

    xtg t

    t tx x

    t t

    x dtarctgt dx

    t

    Dokaz:

    2 2 22

    22 2 2

    cos sin 1 12 2 2cos1cos sin 1

    2 2 2

    x x xtg

    txx x x t

    tg

    ,2

    2 2 2

    2sin cos 2 22 2 2sin1sin cos 1

    2 2 2

    x x xtg

    txx x x t

    tg

    2, , 2

    2 2 1

    x x dttg t arctgt dx

    t

    ZADACI:

    1.

    Zadatak:Izraunati integrale:

    a)sin

    dxI

    x b) cos

    dxI

    x c) 1 sin

    dxI

    x

    d)1

    5 sin 3cosI dx

    x x

    Rjeenje:

    a)2

    2

    2

    1 ln ln2 2

    1

    dt

    dt xtI t C tg Ct t

    t

    b) ln ln2sin 2 2 4

    sin2

    x zdx dz z xI tg C tg Cz

    x dx dz

    c)

    2

    22

    2

    2

    2 21 2 22 2 1 111 1

    1 2

    dt dt tI dt C Ct xt t tt tgt

    .

  • 7/25/2019 Integracija Nekih Trig. Funkcija

    2/8

    2 matematiki praktikum

    d)

    2 22 2

    2 2

    1 2

    2 1 1 4 1 155 3

    1 1 2 4

    12 1

    2 2 2 1 22 2

    15 15 15 15 15 15

    2

    dt dt dt I

    t t t t tt

    t t

    xt tg

    t

    arctg C arctg C arctg c

    2. Zadatak:Izraunati integrale:

    a)3 5 cos

    dxI

    x

    b)2 sin

    2 cos

    xI dx

    x

    c)sin

    1 sin

    xI dx

    x

    d)

    1

    5 4sin 3cosI dx

    x x

    Rjeenje:

    a)2

    222 1 2 11 2ln ln

    2 4 4 2 41 23 5 221

    xtg

    dt ttI dt C Cxt tt tg

    t

    b)

    22

    2 2 2 2

    2

    22

    2 11 41 1 1 3

    21

    t

    dt t t tI dtt t t t

    t

    2

    2 22 21 1 31 3t t At B Ct D

    t tt t , 1 1, 0, , 1

    2 2A B C D

    2

    2 2 2 2

    22 2

    2

    2 2

    2

    2 2 4 2ln 1 4

    1 3 3 3

    4 3 4ln 1 ln 3 ln

    13 3 3 3

    342 2ln3 31

    2

    t t t dt I dt dt t dt

    t t t t

    t t tt t arctg C arctg C

    t

    x xtg tg

    arctg C x

    tg

    c)1

    cosI x tgx C

    x

    d)1

    22

    I Cx

    tg

    Ako je podintegralna funkcija parna2 2(sin ,cos )n mf x x dx integrali se rjeavaju smjenom

  • 7/25/2019 Integracija Nekih Trig. Funkcija

    3/8

    3 matematiki praktikum

    22 2

    2 2 2

    1cos , sin ,

    1 1 1

    tgx t

    t dtx x dx

    t t t

    3.

    Zadatak:Izraunati integrale:

    a)21 3sin

    dxI

    x

    b) 2 24cos 9sindx

    Ix x

    c) 2 24 3cos 5sin

    dxI

    x x

    d)2 2sin 3sin cos cos

    dxI

    x x x x

    Rjeenje:

    a)

    2222

    2

    1 12

    11 4 4 231 1

    41

    dt dt dt I arctg tgx C

    tt ttt

    b)2

    2 22

    2 2

    1 1 3 3 1 3141 4 9 9 9 2 2 6 2

    4 991 1

    dt

    dt dt t tgxtI arctg C arctg Ct t

    tt t

    c)

    2

    2 22

    2 2

    1 1 31 313 5 9 1 9 9 1

    491 1

    1 33

    dt

    dt dt tI arctg t Ct t

    tt t

    arctg tgx C

    d)

    2

    2 22

    22

    cos

    sin sin 3 1 3 133 1 cos

    cos cos 2 4

    3 131 1 2 3 132 2ln ln13 3 13 13 2 3 13

    2 2

    dx tgx t dt dt xI dx

    x x t tdttx

    x x

    ttgx

    C Ctgx

    t

    4. Zadatak:Izraunati integral:

    4cos

    dxI

    x

    Rjeenje:

  • 7/25/2019 Integracija Nekih Trig. Funkcija

    4/8

    4 matematiki praktikum

    2

    2 3 3

    24

    2

    1 11 1cos 3 31

    1

    dt

    dx tI t dt t t C tgx tg x Cx

    t

    Ako je podintegralna funkcija neparna 2 1 2 1(sin ,cos )n mf x x dx integrali se rjeavaju smjenomsinx t cosx t

    5. Zadatak:Izraunati integrale:

    )

    3

    2

    sin

    1 cos

    xI dx

    x

    )3

    2

    cos

    4sin 1

    xI dx

    x

    )

    2 22 2 2

    1 cos sin cos 1 21

    sin1 cos 1 1

    2 cos 2 cos

    x x x t tI dx dt dt

    xdx dtx t t

    t arctgt C x arctg x C

    )1 3 2sin 1

    sin ln4 16 2sin 1

    xI x C

    x

    Ako je podintegralna funkcija oblika f tgx dx integrali se rjeavaju smjenom

    tgx t , x arctgt 21

    dtdx

    t

    6. Zadatak:Izraunati integrale:

    )

    1 2

    dxI

    tg x

    ) 2I tg x dx ) 3I ctg x dx ) 3

    I tgx ctgx dx

    Rjeenje:

    )

    22

    2

    1

    2 11 ln 2 1 ln cos1 2 5 5 51 2 1

    dt xtI dt tg x x Ct t t

    )

    2

    2 2

    11

    1 1

    tI dt dt t arctgt C tgx x C

    t t

    )21 ln sin

    2I ctg x x C

    ) 2 21

    2ln2

    I tg x ctg x tgx C

    7. Zadatak: Izraunati integral sin ( 2)nnS xdx n .Rjeenje:

    1

    sin sin

    n

    nS xdx

    1 2sin ( 1)sin cos

    sin cos

    n nu x du n x xdx

    dv xdx v x

  • 7/25/2019 Integracija Nekih Trig. Funkcija

    5/8

    5 matematiki praktikum

    1

    1 2

    1 2 2

    1 2 2

    1 2

    1

    sin sin

    cos sin ( cos )( 1) sin cos

    cos sin ( 1) cos sin

    cos sin ( 1) (1 sin ) sin

    cos sin ( 1) sin ( 1) sin

    cos sin (

    n

    n

    n n

    n n

    n n

    n n n

    n

    S xdx

    x x x n x xdx

    x x n x xdx

    x x n x xdx

    x x n xdx n xdx

    x x

    2

    1

    2

    1

    2

    1

    2

    1) ( 1)

    ( 1) cos sin ( 1)

    (1 1) cos sin ( 1)

    1 1sin cos

    n n

    n

    n n n

    n

    n n

    n

    n n

    n S n S

    S n S x x n S

    n S x x n S

    nS x x S

    n n

    8. Zadatak: Izraunati integralsin cos

    dx

    x x .Reenje:

    2 2

    2 2

    sin cos

    sin cos sin cos

    sin cos

    sin cos sin cos

    sin cos

    cos sin

    sinln cos ln sin ln

    cos

    ln

    dx x xdx

    x x x x

    x xdx dx

    x x x x

    x x

    dx dx tgxdx ctgx dxx x

    xx x C C

    x

    tgx C

    9. Zadatak: Izraunati integral4cos xdx .

    Rjeenje:

    2

    4

    1 coscos

    2 2

    1 coscos

    2 2

  • 7/25/2019 Integracija Nekih Trig. Funkcija

    6/8

    6 matematiki praktikum

    2

    4 2

    2

    2

    1 cos 2 1cos (1 cos 2 )

    2 4

    1(1 2cos2 cos 2 )

    4

    1 1 1cos 2 cos 24 2 4

    xxdx dx x dx

    x x dx

    dx xdx xdx

    smjena: 2 (2 ) 22

    dtx t x dx dt dx dt dx

    1 1 1 1 1 cos 4cos 2 (2 )

    4 2 2 4 2

    1 1 1 1 1sin 2 cos 4 (4 )

    4 4 8 8 4

    1 1 1 1sin 2 sin 4

    4 4 8 32

    3 1 1sin 2 sin 4

    8 4 32

    xx xd x dx

    x x dx xd x

    x x x x C

    x x x C

    10. Zadatak: Izraunati integral2 24cos 9sin

    dx

    x x Rjeenje:

    22 22 2

    2

    2 22

    2

    2 2

    cos4cos 9sin (4cos 9sin )cos

    4cos 9sin coscos

    (4 9 ) cos

    dx dx

    xx x x xx

    dx

    x x xx

    dx

    tg x x

    smjena:2

    1

    costgx t dx dt

    x

    2 2 24 9 2 (3 )

    dt dt

    t t

    smjena: 3 33

    dst s dt ds dt

    2 2 2 2 2 2

    13

    2 (3 ) 2 3 2

    1 1 1 3arctg arctg

    3 2 2 6 2

    1 3arctg

    6 2

    dsdt ds

    t s s

    s tC C

    tgxC

    tabliniintegral2 2

    1arctg 0

    dx xa

    x a a a

  • 7/25/2019 Integracija Nekih Trig. Funkcija

    7/8

    7 matematiki praktikum

    11. Zadatak: Izraunati integral2

    cos

    2 sin

    xdx

    x .

    Rjeenje:

    smjena: sin cosx t x dx dt

    2 2 2 2

    cos

    2 sin 2 ( 2)

    sinarcsin arcsin

    2 2

    x dt dtdx

    x t t

    t xC C

    tabliniintegral2 2

    arcsindx x

    Caa x

    12.

    Zadatak: Izraunati integral

    arctg

    (1 )

    x

    dxx x .Rjeenje:

    smjena:1

    22

    x t dx dt dx tdtx

    2 2

    arctg arctg arctg2 2

    (1 ) 1(1 )

    x t tdx tdt dt

    t t tx x

    smena:2

    1arctg

    1t s dt ds

    t

    2

    2

    2 2

    arctg2 2 2

    1 2

    arctg arctg

    t sdt sds C

    t

    t C x C

    13. Zadatak: Reiti integral xdx

    Isin1

    .

    Rjeenje:

    2 2

    2

    2

    2

    2 2

    2 2sin ,

    2 1 1

    2

    1 221 sin 2 1

    11

    1 22 2

    11 1

    2 21

    12

    x t dttg t x dx

    t t

    dx dt t dttx t t

    t

    d tdtC

    tt t

    C Cxttg

  • 7/25/2019 Integracija Nekih Trig. Funkcija

    8/8

    8 matematiki praktikum

    14. Zadatak: Izraunati integral21 x dx

    Rjeenje:

    smjena: sin cos , 1x t dx tdt x

    2 2

    2

    1 1 sin cos

    1cos (1 cos 2 )

    2

    1 1 1 1cos 2 cos

    2 2 2 2 2

    x dx t tdt

    tdt t dt

    dsdt tdt dt s

    smjena: 2 22

    dst s dt ds dt

    22

    1 1 1 1cos sin

    2 4 2 41 1 1

    sin 2 arcsin 12 4 2 2

    dt sds t s C

    xt t C x x C