36_integralele Euleriene (Rezumat)

13
INTEGRALE EULERIENE BREVIAR TEORETIC   Integrala ga mma: ( )  > = Γ 0 1 0 ; a dx e  x a  x a . Propriet ăţi: 1) ( ) 1 1  = Γ . 2) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 , 1 1  > Γ = Γ  a a a a . 3) ( ) ( ) ( )  N n n n  = Γ , ! 1 . 4) π =  ⎠  ⎞ ⎝ ⎛ Γ 2 1 .   Integrala beta : ( ) ( )  > > =  1 0 1 1 0 , 0 ; 1 ,  b a dx  x  x b a  b a  β  Propriet ăţi: 1) ( ) ( ) 0 , , , ,  > =  b a a b b a  β  β  2) ( )  ( ) ( ) ( ) 0 , , ,  > + Γ Γ Γ =  b a b a b a b a  β . 2) ( ) ( ) + + = 0 1 1 ,  dx  x  x b a b a a  β . 3) Dacă 1 = + b a , atunci ( ) π π  β a b a sin ) , (  = . 1

description

Integrale

Transcript of 36_integralele Euleriene (Rezumat)

  • INTEGRALE EULERIENE BREVIAR TEORETIC

    Integrala gamma: ( ) >=0

    1 0; adxexa xa .

    Proprieti: 1) ( ) 11 = . 2) ( ) ( ) ( ) ( ) 1,11 >= aaaa . 3) ( ) ( ) ( ) Nnnn = ,!1 . 4) =

    21 .

    Integrala beta: ( ) ( ) >>= 10

    11 0,0;1, badxxxba ba Proprieti: 1) ( ) ( ) 0,,,, >= baabba 2) ( ) ( ) ( )( ) 0,,, >+

    = babababa .

    2) ( ) ( )

    +

    += 01

    1, dx

    xxba ba

    a .

    3) Dac 1=+ ba , atunci ( )a

    basin

    ),( = .

    1

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • PROBLEME REZOLVATE S se calculeze urmtoarele integrale:

    1. +

    +=

    1

    11 dxexI x .

    Rezolvare: Folosim schimbarea de variabil dtdxtxtx ===+ 11 . Intervalul de integrare se modific dup cum rezult din tabelul de mai jos: x 1 t 0 Obinem: dtetI t

    =0

    21

    . Prin identificare cu formula de definiie a

    integralei gamma, rezult 23

    211 == aa , prin urmare

    ( ) ( ) 21212123 ===I .

    2. + =0

    25 dxexI x .

    Rezolvare: Folosim schimbarea de variabil dtdxtxtx 2

    1212 === .

    x 0 t 0 Obinem: ( )

    815

    2!56

    21

    21

    21

    2 6605

    60

    5====

    =

    dtetdtetI tt .

    3. +

    = dxexI x 26 .

    2

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • Rezolvare: Deoarece funcia care trebuie integrat este par, rezult c

    + =0

    6 22 dxexI x .

    Folosim schimbarea de variabil: dttdxtxtx 21

    21

    212 === .

    x 0 t 0

    8

    1521

    21

    23

    25

    272

    00213 2521 =

    =

    ===

    + + dtetdttetI tt .

    4. xdxxI 31

    0ln= .

    Rezolvare: Folosim schimbarea de variabil: dtedxextx tt ===ln x 0 1 t 0

    ==0

    30

    3 232 dtetdteteItt t

    Facem transformarea: dydtytyt 32

    32

    23 ===

    t 0 y 0

    ( ) ( ) ( )27324

    8116

    81160

    0

    3323

    32 ====

    dyeydyeyI yy .

    3

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • 5. =0

    2

    dxeI x (integrala Euler-Poisson).

    Rezolvare: Folosim schimbarea de variabil: dttdxtxtx 2

    121

    212 === .

    x 0 t 0

    221

    21

    021

    021 2121 =

    ===

    dtetdtteI tt .

    6. 1,ln

    1>

    adx

    xx

    a .

    Rezolvare:

    Folosim schimbarea de variabil: dtedxextx tt ===ln . x 1 t 0

    ( ) ==0

    1

    0dtetdteetI tatat .

    Folosim schimbarea de variabil: ( ) dydtytyta aa 11111 === . t 0 y 0

    ( ) ( ) ( ) ( )222 1111011 2

    === aaya dyeyI .

    4

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • 7. Integrala dxeI xx

    +=

    1

    15,0 2 are forma b

    ake

    2 . S se

    determine valorile parametrilor reali k , a i b . Rezolvare:

    Avem c: ===

    + +

    11

    1 2 1222

    21

    dxedxeIxxxx

    +

    +++ ==

    1

    21

    1

    23

    212

    2

    23

    2

    dxeedxexxx

    . Folosim schimbarea de variabil:

    dtdxtxtx 21221 ===+ .

    x 1 t 0

    =0

    22

    23

    dteeI t . Folosind faptul c 20

    2 = dte t (integrala Euler-Poisson), obinem c

    21

    23

    23

    222

    == eeI , prin urmare

    valorile cutate ale celor trei parametri sunt: 21,

    23,1 === bak .

    S se calculeze urmtoarele integrale:

    8. ( ) =1

    0 3 2 1 xx

    dxI .

    5

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • Rezolvare:

    ( ) ( ) =

    =

    1

    0

    1

    0 3 231

    32

    11

    dxxxxx

    dxI . Prin identificare cu formula

    de definiie a integralei beta, obinem:

    31

    321 == aa ; 32311 == bb , prin urmare, avnd n

    vedere definiia i proprietatea 3 pentru integrala beta, rezult: ( )3

    2sin

    ,3

    32

    31 ===I .

    9. ( ) = 10

    38 1 dxxxI .

    Rezolvare:

    Facem schimbarea de variabil dttdxtxtx 32

    31

    313 === .

    x 0 1 t 0 1

    ( ) ( ) ( )121

    )5()2()3(

    312,311

    1

    031

    1

    0

    231

    31 3238 =

    ==== dtttdttttI .

    10. ( ) dxxxI = 10

    5,123 1 .

    Rezolvare:

    Facem schimbarea de variabil: dttdxtxtx 21

    21

    212 === .

    x 0 t 0

    6

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • Prin urmare, ( ) ( ) === 10

    1

    0

    5,12 21236131 1211 dttttdxxxI

    ( )

    == 25,

    32

    211

    21 1

    0

    23

    31 dttt .

    11. S se calculeze: a) ( )

    += 0 61dx

    xxI ; b)

    += 0 61

    dxx

    xI .

    Rezolvare: a) Prin identificare cu a doua formul de definiie a integralei beta (proprietatea 2), obinem: 211 == aa ; 46 ==+ bba , prin urmare ( ) ( ) ( )( ) 20

    16

    424,2 === I .

    b) Facem schimbarea de variabil dttdxtxtx 65

    61

    616 === .

    x 0 t 0

    ( ) ===+=+= 0 332311

    061

    93

    sin61,

    61

    161

    161 3

    2

    656

    1 ttdtt

    ttI .

    12. Integrala ( ) ( ) = 20

    6,04,1 cossin

    dxxxI are forma ),( qpk , unde 0,;,, > qpRqpk . S se afle valorile paramertilor qpk ,, . Rezolvare: Folosim schimbarea de variabil: dtxdxxtx == cossin2sin2 . x 0 2

    t 0 1 Transformm funcia care trebuie integrat astfel:

    7

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • == 2

    0

    6,14,0 cossin2)(cos)(sin21

    xdxxxxI

    =2

    0

    8,022,02 cossin2)(cos)(sin21

    xdxxxx . Obinem:

    ( )2,0;2,121)1(

    21 1

    0

    8,02,0 == dtttI , deci 2,0;2,1;21 === qpk .

    13. S se calculeze integrala: ( )( ) +=3

    4 6 534 xx

    dxI .

    Rezolvare:

    Integrala se poate scrie: ( ) ( )

    +=3

    4

    65

    61

    34 dxxxI .

    ncercm s facem schimbarea de variabil dtdxtxtx ===+ 44 .

    x 4 3 t 0 7 Se observ c intervalul de integrare devine ( )7,0 , prin urmare, pentru a ajunge la intervalul ( )1,0 , vom folosi schimbarea de variabil dtdxtxtx 747

    74 ===+ .

    x 4 3 t 0 1

    Obinem: ( ) ( ) ( ) === 10

    1

    0

    65

    61

    65

    61

    65

    61

    17777777 dtttdtttI

    ( ) ( ) 2sin,, 665616165 ==== .

    8

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • PROBLEME PROPUSE S se calculeze valoarea urmtoarelor integrale:

    1. 0

    36 dxex x R: 24380 2.

    0

    7 2 dxex x R: 3;

    3. ( ) dxxx 10

    52 R: 27721 4. +

    dxex x24

    R: 43

    5. 1

    0

    2dxxx R: 8

    6. +

    dxe x 2 R:

    7. ( )

    +1

    151 dxex x R: 8. ( ) dxxx

    +0

    1

    32 1 R: 601

    9.

    05 dxex x R: 120 10.

    +0 2 23 dx

    exx

    x R: -1

    11. ( ) 10

    6314 1 dxxx R: 69301

    12. ( ) 1

    0 3 2 1

    1 dxxx

    R: 3

    32

    13. dxxx 2

    0

    22 4 R: 14. ( )

    +0 64

    1dx

    xx R: 5

    1

    15. ( ) dxxx 10

    42 R: 6301 16. ( )

    1

    0 6 5 1

    1 dxxx

    R: 2

    17. ( )10

    5ln dxxx R: 8

    15 18. 0,0

    222 > adxxaxa

    R: 164a

    19.

    +0 411 dxx

    R:22

    20.

    ++

    225)2( dxex x R: 120

    9

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • 21.( )

    1

    0 4 3 1

    1 dxxx

    R: 2 22.

    0

    2

    2

    dxex

    R:22

    23. 0;0

    > ndxe nx R: ( )nn 11

    24. 0,;0

    > nmdxex nxm R: ( )nmn 11 +

    25. ( ) 2

    272 dxex x R: !7 26.

    0

    dxe x R: 2

    27. 2/

    0

    53 cossin

    dxxx R: 121 28.

    + 0

    7 5 7 dxex x R: !117

    29. dxxx

    0

    3

    24 9 R: 32729

    30. +

    dxe x2

    2

    R: 2 31. ( )

    +0 3210

    21dx

    x

    x R: 2

    32. dxx1

    0

    1ln R: 2

    33.( ) ( ) +

    1

    3 6 5 13 xx

    dx R: 2

    34. Nndxex xn

    ;2 R: 0 , dac n impar; ( ) ( )

    22!!1

    21

    n

    nn = + , dac n par

    35. ( )

    ++1

    131 dxex x R: -3! 36. ( )( ) 3

    1 13dx

    xxdx R:

    37. e dxxxx143 )ln1(ln1 R: 280

    1 38. +0 64

    1dx

    xx

    R: 3

    10

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • 39. a

    dxxax0

    224 R:

    32

    6a

    40. + +1

    422 dxe xx R: 32e

    41.

    +

    0

    24

    27

    21 dxxx R:

    524

    42. dxxx 3

    0

    25 9 R: 355832 43. Nndxex

    nxn ;0

    2 R: ( )nnn 131+

    44. 0

    13 dxex x R: e6

    45. ( ) 0;ln10

    11 > pdxpx R: ( )p 46. ( )

    +0 234

    21dx

    x

    x R:

    2723 3

    47.

    +

    1

    322 dxe xx R: 2

    4 e 48. ( ) ( ) 1

    151 dxexnx R:1

    49. Nndxex xn ;0

    2

    R: 50.

    +0 83

    1dx

    xx

    R: 8

    51. dxxx

    0

    4

    26 16 R: 1280

    52. ( ) 10

    435 1 dxxx R: 901 53.

    2/

    0

    24 cossin

    dxxx R:

    54. ( )

    +0 3 11 dx

    xxR:

    32 55. ( ) 1

    0

    438 1 dxxx

    11

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • 56.

    +0 611 dxx

    R: 3 57. ( ) +0 23 11 dxxx R: 3

    58. ( )

    +0 242

    1dx

    x

    xR:

    28

    59. Nnmdxxx nm ,;cossin2/

    0

    1212

    R:( ) ( )( )!12

    !1!1+

    nmnm

    60.

    ++ dxe xx 12 2 R:

    2

    89 e

    61. *2

    ;12

    1

    Nnn

    xn

    +

    +

    62.

    ++ dxe xx 142 2 R:

    223 e

    63.

    +0 42

    1dx

    xx

    R:4

    2

    64. 2

    22 dxex x R: 2 65.

    1

    13 dxex x R:16

    66. ( ) 10

    523 1 dxxx R: 841

    67. ( )

    +0 324

    21dx

    x

    xR:

    12823

    68. Integrala dxeI xx

    +=

    1

    563 2 are forma bake , unde Rbak ,, . S se afle valorile parametrilor bak ,, .

    R: 21

    63 ,8, === bak .

    69. Integrala =2/

    0

    42 cossin

    dxxxI are forma ak unde

    12

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

  • Rak , . S se determine valorile parametrilor k i a . R: 1;32

    1 == ak . 70. Integrala )(

    0

    45,2 3 badxexI x == , unde 0;, > bRba . S

    se determine valorile parametrilor a i b .

    71. Integrala ( ) == 10

    8,436,3 ),(1 qpkdxxxJ , unde

    0,;,, > qpRqpk . S se determine valorile parametrilor qpk ,, . 72. S se calculeze 0,0,

    )1()1()1(1

    12

    1212>>+

    += +

    nmdx

    xxxT nm

    nm.

    13

    Onl

    y fo

    r stu

    dent

    s

    CAPITOLUL 9 - CALCUL INTEGRAL9.1. INTEGRALE GENERALIZATE9.1.1. INTEGRALE CU LIMITE INFINITE9.1.2. INTEGRALE DIN FUNCII NEMRGINITE9.1.3. INTEGRALE EULERIENE

    9.2. INTEGRALE DUBLE