4. Integrální počet Matematika pro ekonomy Jaro 2012 Ivana Vaculová Osnova: •1 Neurčitý integrál •2 Geometrická interpretace •3 Základní vzorce pro integrování •4 Určitý integrál •5 Užití integračního počtu • 5. 1 Obsah rovinného útvaru • 5. 2 Další příklady využití • 2 1 Neurčitý integrál •Mějme dány funkce F, f definované na otevřeném intervalu J. Funkce F se nazývá primitivní k funkci f na intervalu J, jestliže pro každé x є J platí: • • •Množinu všech primitivních funkcí k dané funkci f nazýváme neurčitým integrálem funkce f a zapisujeme: • • přičemž • • • • 3 Integrovaná funkce Integrační proměnná Integrační konstanta Integrační znak Výpočet neurčitého integrálu = integrování funkce f E:\ZÁLOHA_DAT_HPProbook5310m_5.11.2011\Documents\Pracovna\VÝUKA na KATEDŘE FY\MATIKA\Derivace,integraly_obrazky\IMG.jpg 4 Známe-li graf jedné primitivní funkce F k funkci f na intervalu J, pak grafy všech primitivních funkcí k funkci f v intervalu J dostaneme posunutím grafu funkce F ve směru osy y. 2 Geometrická interpretace Např.: Na obrázku jsou uvedeny grafy některých primitivních funkcí k funkci f(x) = 2x. Všechny tyto primitivní funkce k funkci f(x) lze vyjádřit ve tvaru F(x) = x2 + C, kde C є R. 5 3 Základní vzorce E:\ZÁLOHA_DAT_HPProbook5310m_5.11.2011\Documents\Pracovna\VÝUKA na KATEDŘE FY\MATIKA\Derivace,integraly_obrazky\IMG_0002.jpg 6 Existují-li v otevřeném intervalu J primitivní funkce k funkcím f(x), g(x) a jsou-li c1, c2 libovolné konstanty, pak platí následující vztahy: 7 4 Určitý integrál Nechť F je primitivní funkce k funkci f v intervalu I. Rozdíl F(b) – F(a) funkčních hodnot funkce F v libovolných bodech a, b tohoto intervalu se nazývá určitý integrál funkce f v mezích od a do b a značí se: Při výpočtu integrálu zpravidla využíváme tento způsob zápisu: Horní mez Dolní mez E:\ZÁLOHA_DAT_HPProbook5310m_5.11.2011\Documents\Pracovna\VÝUKA na KATEDŘE FY\MATIKA\Derivace,integraly_obrazky\IMG_0003 - Kopie.jpg E:\ZÁLOHA_DAT_HPProbook5310m_5.11.2011\Documents\Pracovna\VÝUKA na KATEDŘE FY\MATIKA\Derivace,integraly_obrazky\IMG_0003 - Kopie - Kopie.jpg 5 Užití integračního počtu •5. 1 Obsah rovinného útvaru • • • • • • 8 b) Obsah obrazce ohraničeného grafy spojitých funkcí f(x) a g(x): a) Obsah křivočarého lichoběžníku: 5 Užití integračního počtu • •5. 2 Další příklady využití • a) Objem rotačního tělesa b) Obsah pláště rotačního tělesa c) Fyzikální aplikace (dráha přímočarého pohybu, práce) • • • 9 Literatura •Kaňka M. a kol. Učebnice matematiky pro ekonomické fakulty. Praha: Victoria Pubishing, 1996. •Delventhal, K., M., Kissner, A., Kulick, M. Kompendium matematiky. Praha: Euromedia Group k. s., 2003. •Hrubý, D., Kubát, J. Matematika pro gymnázia – Diferenciální a integrální počet. Praha: Prometheus, 1997. •Polák, J. Přehled středoškolské matematiky. Praha: Prometheus, 1998. •http://www.studopory.vsb.cz/studijnimaterialy/MatematikaI/08_MI_KAP%202_1.pdf 10