)DFROWjGL,QJHJQHULD&RUVRGL/DXUHDLQ,QJHJQHULD,QIRUPDWLFD SULPDSDUWH ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Documenti analoghi
ESERCIZI SVOLTI SUL CALCOLO INTEGRALE

Metodi di Integrazione. Integrazione per decomposizione in somma

ESERCIZI SUL DOMINIO DI UNA FUNZIONE A UNA VARIABILE REALE. Le FUNZIONI RAZIONALI INTERE (i polinomi) hanno come insieme di definizione R.

TAVOLA DEGLI INTEGRALI INDEFINITI

10. Integrazione delle funzioni RAZIONALI FRATTE ( = rapporti di polinomi)

Calcolo degli integrali indefiniti

Esercizi di Analisi Matematica

Integrali indefiniti fondamentali. Integrali indefiniti riconducibili a quelli immediati. a dx ax c. log. e dx e c. cos xdx senx c.

Esercizi svolti sugli integrali

2 + 4 x 4 ) Soluzione Occorre calcolare l integrale della somma di più funzioni. Applichiamo il teorema di linearità, in base al quale si ha: dx =

INTEGRALI INDEFINITI e DEFINITI Esercizi risolti

Risoluzione del compito n. 4 (Giugno 2014)

Esercizi di Analisi Matematica

G6. Integrali indefiniti

R. Capone Analisi Matematica Limiti di una funzione reale di variabile reale ESERCIZI SUI LIMITI DI FUNZIONE ( )

= 1 4 = 3. Esempio 2 = 2. Esempio 3. x x. Esempio 4. x x. a. scomporre l equazione in fattori b. applicare la legge dell annullamento del prodotto.

ANALISI MATEMATICA I (Versione A) - 24 Novembre 2000 RISOLUZIONE. = 4x 2 + 8x 3 + o(x 3 )

UNITÀ FORMATIVA DISCIPLINARE: N. 9 Titolo: SCOMPOSIZIONI POLINOMI

Esercizi 10: Calcolo Integrale Integrali indefiniti. Calcolare i seguenti integrali indefiniti, verificando i risultati indicati.

Analisi Matematica 1 Soluzioni prova scritta n. 1

Argomento 8 Integrali indefiniti

FACOLTA' DI FARMACIA Corso di Laurea in CTF Prova scritta di Matematica e Informatica II appello Febbraio x x. calcolare i limiti: c) lim 3(

I RADICALI QUADRATICI

FORMULARIO: tavola degli integrali indefiniti Definizione. Proprietà dell integrale indefinito

1 Primitive e integrali indefiniti

Equazioni differenziali

1 Funzioni algebriche fratte

INTEGRALI IMPROPRI. Esercizi svolti

POCHE PAROLE E PIÙ INTEGRALI

Programmazione disciplinare: Matematica 2 anno

Esercizi di Analisi Matematica

LE EQUAZIONI DI SECONDO GRADO

Esercitazioni di Matematica Generale

LEZIONE 8. Esercizio 8.1. Calcolare le primitive delle seguenti funzioni. 2x +6dx = x 2 +6x + c. x 3 2 x dx = 1 4 x4 2ln x + c.

Integrazione delle funzioni razionali

Modulo di Matematica

Integrazione di funzioni razionali

ANALISI MATEMATICA 1 Area dell Ingegneria dell Informazione. Appello del

1. riconoscere la risolubilità di equazioni e disequazioni in casi particolari

Radicali. Consideriamo la funzione che associa ad un numero reale il suo quadrato:

Tutorato di Analisi 2 - AA 2014/15

Istituzioni di Matematiche Modulo A (ST)

Modulo di Matematica

1. Integrali di funzioni irrazionali della forma f(x, n. ax + b ax + b. cx + d = t (1.1).,...,

raggruppiamo il quadrato di binomio dividiamo per 0 effettuiamo i calcoli a secondo membro Distinguiamo i tre casi: 2 ± 2 ; 2 = 0 ; + si ottiene, =

Equazioni. Le equazioni sono relazioni di uguaglianza tra due espressioni algebriche.

Calcolo di limiti. = e il limite. La funzione non è definita in La funzione è definita in. La funzione è continua a destra in

CLASSIFICAZIONE DELLE FUNZIONI - TEORIA

CORSO ZERO DI MATEMATICA

Programmazione modulare

Integrali indefiniti, definiti e impropri - teoria

Soluzioni. 1 x + x. x = t 2 e dx = 2t dt. 1 2t dt = 2. log 2 x dx. = x log 2 x x 2 log x 1 x dx. = x log 2 x 2 log x dx.

CALCOLO DEGLI INTEGRALI

ANALISI MATEMATICA II-A. Prova scritta del 29/1/2010 TUTTE LE RISPOSTE DEVONO ESSERE MOTIVATE

Calcolare un limite significa determinare quale sia il suo valore quando al posto dell incognita si sostituisce il valore cui essa tende.

Protocollo dei saperi imprescindibili ORDINE DI SCUOLA: LICEO

PROVE SCRITTE DI ANALISI MATEMATICA I, ANNO 2015/16

Definizione: Due equazioni si dicono equivalenti se ammettono le stesse soluzioni.

CORSO DI LAUREA IN MATEMATICA ESERCIZI SUI LIMITI 2

Soluzioni. Calcolo Integrale Calcolare l integrale indefinito. 1 x + x. dx. R. Procediamo effettuando il cambio di variabile t = x ossia

Esercizi di Analisi Matematica

Prof. Milizia, Liceo Scientifico di Mesagne (BR) 1

Integrazione delle funzioni razionali fratte

La domanda che ci si deve porre innanzitutto per iniziare a risolvere questa disequazione è la seguente:

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TERAMO FACOLTÀ DI SCIENZE POLITICHE

Calcolo integrale: esercizi svolti

Facoltà di Ingegneria CdL Ingegneria Gestionale - Sede di Brindisi. Prova scritta di Analisi Matematica I COMPITO A. Mesagne,

CORSO ZERO DI MATEMATICA

b+ 1 x b+1 log x x e x sin x tan x log cos x cot x log sin x 1 cos 2 x tan x 1 sin 2 x 1 1 x 2 arcsin x 1 arctan x tanh x 1 sinh 2 x coth x 1

Modulo di Matematica, Corsi di Laurea in VIT e STAL - Raccolta degli Esami A.A

Prof. Milizia, Liceo Scientifico di Mesagne (BR) 1

Espressioni algebriche: espressioni razionali

Soluzioni delle Esercitazioni II 24 28/09/2018 = 1 2 = 1±3 4. t = 1± 1 4

Liceo Scientifico Statale S. Cannizzaro Palermo Classe III D EQUAZIONI POLINOMIALI Divisione di polinomi, teorema del resto e teorema di Ruffini

7. Equazioni differenziali

Ingegneria civile - ambientale - edile

Risoluzione del compito n. 2 (Febbraio 2014/1)

CLASSE SECONDA. MODULI CONTENUTI MESI OBIETTIVI - Numeri naturali, razionali e settembre relativi

Modulo di Matematica

Istituzioni di Matematiche Modulo A (ST)

Esercizi di Analisi Matematica

Soluzioni della verifica scritta 1 B Scientifico 24/01/2009

Radicali. 2.1 Radici. Il simbolo

ANTITRAFORMATE DI LAPLACE MODI DI UN SISTEMA

Esercitazioni di Matematica

Istituzioni di Matematiche, Integrali fratti. corso di laurea in Scienze geologiche. Mauro Costantini

Esercizi con soluzioni dell esercitazione del 31/10/17

ANTITRASFORMATA DI LAPLACE MODI DI UN SISTEMA

ANTITRAFORMATE DI LAPLACE MODI DI UN SISTEMA

CLASSI: SECONDE Materia: MATEMATICA Ore settimanali previste: 4

Funzioni continue. quando. se è continua x I.

sin(3x) 3 sinh(x) x 2 cos(3x + x 2 ) log(1 + x)

Classi: Seconde Disciplina: MATEMATICA Ore settimanali previste: 4

01) Identità ed equazioni 02) Equazione di primo grado ad una incognita 03) Equazione di primo grado frazionarie

Calcolo integrale. Regole di integrazione

Unità Didattica N 29 : L integrale Indefinito

Transcript:

8,9(6,7 '(*/,678',',$7( )DFROWjGL,QJJQULD&RUVRGL/DXUDLQ,QJJQULD,QIRUPDWLFD (6(&,,',&$/&/,, SULPDSDUW,7(*$/, Calcolare i seguenti integrali definiti e indefiniti: ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 7 8 8 6 )( ) 9)( ) / cos cos 7cos cos 8 8 cos arctg / {6XJJULPQWR: )( ) } 9 )arcsen( ) ) 7 8 9 6 6 arcsen arctg arctg

RWVXJJULPQWL S T Nella risoluzione di integrali del tipo (con D ), se E DF è negativo, D E F occorre ricondursi all'integrale, che dà arctg F Se invece <, è possibile D D D scomporre il denominatore in due fattori lineari e quindi applicare il metodo della decomposizione in fratti semplici, ma è anche possibile (consigliato soprattutto se gli zeri del denominatore sono D irrazionali) ricondursi all'integrale, che dà F Perciò è possibile che lo D D D stesso integrale dia luogo a due soluzioni apparentemente diverse, ma che in realtà sono identiche (o differiscono per una costante) Ad esempio, per risolvere si può scrivere 6 7 6 7 ( 7) 6 7 6 6 7 6 6 ; 7 6 6 7 6 6 siccome poi F F, 7 7 69 7 6 6 6 6 in conclusione si ha 6 7 F 6 7 6 In questo caso però il denominatore ha radici razionali, per cui si scompone facilmente come $ % ( )( ) Scrivendo si trova subito $ e %, da cui 6 7 F 6 7 Nonostante l'apparenza, il risultato trovato è lo stesso di prima: infatti l'espressione ottenuta con il primo procedimento si può anche scrivere ( ) ( ) F F, il che dimostra appunto che, a parte la costante arbitraria F, le primitive trovate coincidono Consideriamo ora l'integrale A parte il caso banale in cui D > e (che si D E F risolve subito in quanto il radicando è il quadrato di un binomio moltiplicato per D), gli altri casi si possono sempre ricondurre ai seguenti integrali:

S S S se D > e < ; se D > e > ; se D < e > Il primo integrale dà settsenh F, che si può anche scrivere F, ovvero S S S (cambiando la costante) S ) F F S settcosh, ovvero anche S ) F un'espressione valida anche per < S occorre scrivere Il secondo integrale si può scrivere come, PD VROR QO FDVR! S; volendo S F Infine, il terzo integrale dà arcsen F S Più in generale, se indichiamo con, \) una qualsiasi espressione razionale in e \ (ovvero un rapporto di polinomi nelle due variabili e \), tutti gli integrali del tipo (, D E F) sono risolubili, in quanto con opportune sostituzioni essi si riconducono a funzioni razionali Esistono diverse sostituzioni (anche con sole funzioni algebriche), ciascuna delle quali presenta vantaggi e svantaggi Per semplificare la trattazione, si può suggerire di procedere come segue In primo luogo, si raccolga e si porti fuori dal radicale il termine D, quindi si riduca il radicando ad una delle tre forme "quadrato numero positivo", "quadrato numero positivo", "numero positivo quadrato" con il solito procedimento del completamento del quadrato del binomio Si ottiene così (una o più volte nello stesso integrale) un radicale di uno dei tre tipi P) S, P) S, S P) Nel primo caso la sostituzione di solito più conveniente è P S senh W, nel secondo caso bisognerebbe a rigore risolvere l'integrale separatamente nell'intervallo (S P, ), con la sostituzione P S cosh W, e nell'intervallo (, SP), ponendo P S cosh W, in ciascuno dei due casi ponendo W (ma nella pratica difficilmente sarà necessario eseguire il calcolo due volte, essendo noto l'intervallo in cui va trovata la primitiva), infine nel terzo caso basta porre P S sen W, con W Si ottiene così in ogni caso una funzione razionale in sen e cos, oppure in senh e cosh, che potrà poi essere integrata eventualmente tramite un'ulteriore sostituzione Ad esempio, si debba risolvere Essendo già unitario il coefficiente di, si può subito scrivere ), per cui la sostituzione da porre è senh W, cosh WGW Allora l'integrale diventa ) cosh WGW senh W cosh WGW cosh W GW,

che si può anche scrivere GW Ora effettuiamo l'ulteriore sostituzione W X, GX X GW, per cui l'integrale diventa X GX Non conviene scomporre il fattore X( X X ) X quadratico (in quanto ha radici reali ma irrazionali), per cui scriviamo X( X X ) $ %X &, da cui $, % e & Si ha quindi X X X GX X X X X X F Possiamo ora tornare dapprima alla variabile W e poi alla, ma X possiamo anche scrivere subito X exp settsenh, ovvero ricordando l'espressione di settsenh Si ha quindi X, F Naturalmente, in caso di sostituzione in un integrale definito, non è necessario tornare alla variabile, ma basta calcolare direttamente l'integrale nella nuova variabile (non dimenticare di sostituire gli estremi!) Ad esempio, per risolvere 9 6 7, osserviamo dapprima che il dominio della funzione è ', (, ), per cui nell'effettuare il calcolo possiamo supporre 6 Risulta 9 cosh W 7 7 6 7 6 7 6 6 Perciò, posto 6 6 6 6 9 6 6, l'integrale diventa 6 cosh W senhwgw senh WGW, dove 9 8 D settcosh e E settcosh Per risolvere l'ultimo 9 9 9 9 integrale, basta scrivere esplicitamente l'espressione di senh W in termini di esponenziali, oppure si cosh può procedere come per le funzioni goniometriche, ricordando che senh W W Si ha 6 6 88 6 6 88 pertanto W GW W W W W W] (cosh ) senh senh cosh cosh D ricaviamo 9 9 senh D, ed anaamente da 9 6 6 88 6 6 88 cosh E si ha 9 senhe cosh E E senhd cosh D D Ora, da 8 senh D, 9 6 per cui il valore dell'integrale è { } 6 6 8 88 9

)8/$',7$</ Per ciascuna delle seguenti funzioni, scrivere il polinomio di Taylor di ordine Q generato dalla funzione nel punto : I) ; ; Q I ) cos ; ; Q I) ; ; Q I) ; ; Q I ) ; ; Q I) (); ; Q I) cos (); ; Q I) sen ; ; Q 7 I) cos (); ; Q 6 senh I ) ; ; Q Dimostrare le seguenti uguaglianze, dove il simbolo "R" si intende sempre per : R( ) R( ) cos R() cos 6 RWD il simbolo R() (per D) sta ad indicare "un generico infinitesimo", cioè una qualsiasi funzione che per D tende a (ma non se ne conosce l'ordine) R() R() ( ) ( ) R( ) R() senh ( ) R( ) 6 7 79 ( ( )) R( ) 6 6 Utilizzando la formula di Taylor con il resto in forma di "o piccolo", calcolare i seguenti iti: ( ) ( ) cos sen cosh senh sen senh

6(,( Determinare il carattere delle seguenti serie: Q Q Q Q Q Q Q Q 8Q Q Q arctg Q Q Q 7Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 9 Q Q Q 6 Q arctg( Q!) ( ) Q ( ) Q Q! Q ( Q ) Le seguenti serie sono tutte telescopiche Calcolarne la somma Q {6XJJULPQWR sommare e sottrarre Q al numeratore} Q ( Q ) {6XJJULPQWR scomporre il denominatore ed applicare il metodo dei 9Q Q fratti semplici} Q {6XJJULPQWR come sopra} ( Q )( Q Q ) Q Q ( Q Q )( Q Q ) {6XJJULPQWR come sopra} Q Q {6XJJULPQWR: sommare e sottrarre Q al numeratore} ( )( ) (Q ) sen cos {6XJJULPQWR: applicare le formule di Werner} Q( Q ) Q( Q ) 6/8,, 7 8 F 8 F 8 8 arctg 69 9 8 6 arctg arctg F 8 96 6 6 7 6 arctg arctg F 7 8 6

8 8 ( ) arctg ( ) F 6 F 6 ( ) F 9 sen cos F cos arctg sen F ( ) 6 ( cos ) arctg ( ) F arcsen F 8 6 F ( ) ( ) arctg 8 7 arctg( ) arctg( ) F 9 6 8 7 ( ) 6 8 6 8 6 ) settsenh F 7 7(7 8) F F 9 7 8 ) ) 8 8 ) ) ) ) ) 6 ) 6 ( ) ) ( ) ) ) 8 6 7 6 9 6 ) ( ) ( ) 6 7 ) 6 6 Diverge Converge Diverge Converge Diverge Converge Diverge Converge Diverge Converge Converge Converge Converge 6