integracija nekih trig. funkcija
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