Demonstrované cvičení - Matematika II Petr Hasil hasil@math.muni.cz Podzimní semestr 2008 Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 1 / 13 Integrální počet Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 2 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.1 Použitím základních vzorců určete primitivní funkce k následujícím funkcím: (i) f(x) = x2 (5 - x)3 , (ii) g(x) = x + 1 x , (iii) h(x) = (2x + 3x )2 , (iv) k(x) = 1 + sin x + cos x. Řešení (i) -1 6 x6 +3x5 - 75 4 x4 + 125 3 x3 +c, (ii) 2 3 x x + 2 x + c, (iii) 4x ln 4 + 2 6x ln 6 + 9x ln 9 + c, (iv) x - cos x + sin x + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 3 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.1 Použitím základních vzorců určete primitivní funkce k následujícím funkcím: (i) f(x) = x2 (5 - x)3 , (ii) g(x) = x + 1 x , (iii) h(x) = (2x + 3x )2 , (iv) k(x) = 1 + sin x + cos x. Řešení (i) -1 6 x6 +3x5 - 75 4 x4 + 125 3 x3 +c, (ii) 2 3 x x + 2 x + c, (iii) 4x ln 4 + 2 6x ln 6 + 9x ln 9 + c, (iv) x - cos x + sin x + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 3 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.2 Integrujte per-partes: (i) x sin x dx, (ii) x2 ex dx. Řešení (i) sin x - x cos x + c, (ii) ex (x2 - 2x + 2) + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 4 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.2 Integrujte per-partes: (i) x sin x dx, (ii) x2 ex dx. Řešení (i) sin x - x cos x + c, (ii) ex (x2 - 2x + 2) + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 4 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.3 Integrujte per-partes: (i) arctg x dx, (ii) ln x x dx. Řešení (i) x arctg x - ln(1+x2) 2 + c, (ii) ln2 x 2 + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 5 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.3 Integrujte per-partes: (i) arctg x dx, (ii) ln x x dx. Řešení (i) x arctg x - ln(1+x2) 2 + c, (ii) ln2 x 2 + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 5 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.4 Integrujte užitím substituční metody: (i) (2x + 5)10 dx, (ii) ln x x dx, (iii) sin x dx. Řešení (i) (2x + 5)11 22 + c, (ii) ln2 x 2 + c, (iii)2 sin x - 2 x cos x + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 6 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.4 Integrujte užitím substituční metody: (i) (2x + 5)10 dx, (ii) ln x x dx, (iii) sin x dx. Řešení (i) (2x + 5)11 22 + c, (ii) ln2 x 2 + c, (iii)2 sin x - 2 x cos x + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 6 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.5 Integrujte užitím substituční metody: (i) 1 x ln2 x dx, (ii) arctg x x(1 + x) dx. Řešení (i) -1 ln x + c, (ii)(arctg x)2 + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 7 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.5 Integrujte užitím substituční metody: (i) 1 x ln2 x dx, (ii) arctg x x(1 + x) dx. Řešení (i) -1 ln x + c, (ii)(arctg x)2 + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 7 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.6 Integrujte: (i) xn ln x dx, n = -1, (ii) x 1 + x4 dx. Řešení (i)[pp] xn+1 n + 1 ln x - xn+1 (n + 1)2 + c, (ii)[subst] arctg x2 2 + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 8 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.6 Integrujte: (i) xn ln x dx, n = -1, (ii) x 1 + x4 dx. Řešení (i)[pp] xn+1 n + 1 ln x - xn+1 (n + 1)2 + c, (ii)[subst] arctg x2 2 + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 8 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.7 Integrujte: (i) cos5 x sin x dx. (ii) x e-x dx, Řešení (i)[subst] sin3/2 x( 2 3 - 4 7 sin2 x+ 2 11 sin4 x)+c, (ii)[pp]-e-x (x+1)+c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 9 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.7 Integrujte: (i) cos5 x sin x dx. (ii) x e-x dx, Řešení (i)[subst] sin3/2 x( 2 3 - 4 7 sin2 x+ 2 11 sin4 x)+c, (ii)[pp]-e-x (x+1)+c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 9 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.8 Integrujte racionální lomené funkce: (i) 3 x - 2 dx, (ii) 3 (x - 2)3 dx, (iii) 3x + 5 x2 + 4x + 8 dx, (iv) 3x + 5 (x2 + 4x + 8)3 dx. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 10 / 13 Integrální počet Demo 7 Řešení (i) 3 ln |x - 2| + c, (ii) -3 2(x - 2)2 + c, (iii) 3 2 ln(x2 + 4x + 8) - 1 2 arctg x + 2 2 + c, (iv) -3 4(x2 + 4x + 8)2 - 1 32 t 4(1 + t2)2 + 3t 8(1 + t2) + 3 8 arctg t + c, kde t = x + 2 2 . Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 11 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.9 Integrujte racionální lomené funkce: (i) 1 x2 - 1 dx, (ii) 1 x3 - 1 dx. Řešení (i) -1 2 ln |x + 1| + 1 2 ln |x - 1| + c, (ii) ln |x - 1| 3 ln(x2 + x + 1) 6 - 3 3 arctg 2x + 1 3 + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 12 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.9 Integrujte racionální lomené funkce: (i) 1 x2 - 1 dx, (ii) 1 x3 - 1 dx. Řešení (i) -1 2 ln |x + 1| + 1 2 ln |x - 1| + c, (ii) ln |x - 1| 3 ln(x2 + x + 1) 6 - 3 3 arctg 2x + 1 3 + c. Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 12 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.10 Najděte primitivní funkci k funkci f(x) = 5 ln x x(ln3 x + ln2 x - 2) . Řešení ln | ln x - 1| - 1 2 ln(ln2 x + 2 ln x + 2) + 3 arctg(ln x + 1) + c, x (0, e) (e, ). Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 13 / 13 Integrální počet Demo 7 Příklad 7.10 Najděte primitivní funkci k funkci f(x) = 5 ln x x(ln3 x + ln2 x - 2) . Řešení ln | ln x - 1| - 1 2 ln(ln2 x + 2 ln x + 2) + 3 arctg(ln x + 1) + c, x (0, e) (e, ). Petr Hasil (MU Brno) Demo MB102 Podzim 2008 13 / 13