Choose your screen resolution: Auto adjust 800x600 1024x768


Aplicatii ale integralei definite
Scris de mihaiela lazar   
Sâmbătă, 15 Februarie 2020 16:21

APLICAȚII ALE INTEGRALEI DEFINITE

Prof. Opriș Brișcan Maria,

Liceul Tehnologic,,C-tin Brâncuși” Oradea

În lucrarea de față mă voi referi la o parte din aplicațiile integralei definite și anume la calculul ariilor unor suprafețe plane și volumelor unor corpuri neregulate.

La geometrie în gimnaziu am învățat să calculăm ariile și perimetrele diferitelor suprafețe plane regulate cum ar fi pătratul,triunghiul,cercul, etc dar și volumele unor corpuri de rotație: cilindrul, conul, sfera etc. Există suprafețe și corpuri neregulate ale căror arii și volume le calculăm cu ajutorul integralelor definite studiate în manualul de ,,Analiză Matematică, în clasa a XII-a.

Cuvinte cheie: arie, suprafețe plane, integrală definită, volume, corpuri de rotație.

Aria unei suprafețe plane

Noțiuni teoretice:

Fie funcția f:[a,b]R continuă și pozitivă.Suprafața mărginită de graficul funcției f ,axa Ox și dreptele de ecuații x=a, x=b se numește subgraficul lui f și aria lui se calculează cu formula: Aria(=

Dacă f,g:[a,b]R sunt continue și f(x)g(x) atunci aria suprafeței cuprinsă între graficele celor două funcții se calculează după formula:

Aria()=

Studiem câteva exemple:

1) Fie funcția f:[0,1] R f(x)=.Cum funcția este pozitivă , aria subgraficului lui f este;

Aria()=)dx=( =+2020

2) f:[e,] R f(x)=xlnx este o funcție pozitivă , prin urmare aria subgraficului lui f ,aplicând formula de integrare prin părți și facând toate calculele este:

Aria()= xlnx)dx=(lnx-) =

3) f:[-3,2]R f(x)=

Aria(=+)dx=

=(+(=

4) Fie funcțiile f,g:[0,2]R f(x)= și g(x)=2x-. Calculăm aria cuprinsă între graficele celor două funcții:

y




Aria()




x

Aria()=)dx=(2=

5) Considerăm funcțiile f,g:[0,2]R f(x)= , g(x)=x+1

y




Aria()

x

Aria()=)dx=() =

6)Se consideră funcția f:RR f(x)=-3m+4mx-3, unde m este un număr real nenul.Aflați m pentru care aria suprafeței plane determinată de graficul funcției,axa Ox și dreptele de ecuații x=0, x=1 să fie maximă.

Aria()=-3m+4mx-3)dx=(-=-+2m-3

Această expresie este de gradul doi și este maximă pentru m=1

7)Fie funcția f:[0,∞)R f(x)=. Aflați numărul a, 0 astfel încât aria suprafeței plane determinată de graficul funcției f, axa Ox și dreptele de ecuații x=0, x=a să fie egală cu 1-.

Aria()=)dx=ln(x+2)-=ln(a+2)--ln2=ln-

Egalăm rezultatul obținut cu 1- ,iar după calcule rezultă a=2e-2

Volumul unui corp de rotație

Noțiuni teoretice:

Fie f:[a,b] o funcție continuă.Se numește corp de rotație corpul obținut prin rotirea subgraficului funcției f în jurul axei Ox și are volumul dat de formula:

V(

Vom studia câteva exemple:

1) Se dă funcția f:[0,1] f(x)= . Calculavolumul corpului generat de rotirea subgraficului lui f în jurul axei Ox.

Așadar V(=dx===

[=

y

V(




x




z

2)Calculați volumul corpului obținut prin rotirea subfraficului funcției f:[2,3] f(x)= în jurul axei Ox.

V(====+=

3)Se dă funcția f:[0,4] f(x)= .Aflați a astfel încât V( obținut prin rotirea subgraficului lui f în jurul axei Ox să fie egal cu 32

V(==8

Egalăm rezultatul obținut cu 32 și din rszolvarea ecuației rezultă a=2

4)Fie f:[0,1] f(x)= . Se cere volumul corpului obținut prin rotirea subgraficului lui f în jurul axei Ox.

V((x+=(1=

5)Se consideră funcția f:RR f(x)=3x+5 unde a este real.Să se arate că valoarea minimă a volumului corpului obținut prin rotația în jurul axei Ox a graficului funcției h:[0,1]R h(x)=f(ax) este de pentru orice x

V(

=

Astfel am obținut o funcție de gradul al doilea, iar minimul ei este . După înlocuiri și calcule făcute rezultatul este tocmai .

6)Dându-se funcția f:[0,1]R f(x)=mx+5 , aflați m real astfel încât volumul corpului obținut prin rotirea în jurul lui Ox a subgraficului lui f să fie minim.

V(=+5m+25)

Volumul este minim pentru m=

Bibliografie:

Săndulescu F., Solymoși M.,Nica C., Matematică, bacalaureat-teste, Ed. Booklet, București, 2012


Articole asemanatoare relatate:
Articole asemanatoare mai vechi:

 

Revista cu ISSN

Cugetari

   "Educatia este abilitatea de a asculta aproape orice lucru fãrã sã-ti pierzi rãbdarea sau încrederea în tine." - Robert Frost   „Pentru ca educarea copiilor sã fie încununatã de...

Read more

Predarea fizicii cu instrumente didactic…

PREDAREA FIZICII CU INSTRUMENTE DIDACTICE IT Prof. Mihaela Butoi Colegiul Tehnic “Petru Poni” Onești Experienţa implemetării în ultimele decenii a diverselor forme...

Read more

Rolul si importanta jocurilor logico mat…

ROLUL ŞI IMPORTANŢA JOCURILOR LOGICO-MATEMATICE ÎN ACTIVITĂŢILE INSTRUCTIV- EDUCATIVE DIN ÎNVĂŢĂMÂNTUL PRIMAR Prof. înv. primar si preşcolar Niţu Florina Grădiniţa cu program normal „Lumea copiilor”...

Read more

A study about Jane Eyre

A STUDY ABOUT JANE EYRE Prof. Adriana- Maria Ştefănescu Liceul Tehnologic Energetic „Regele Ferdinand I”, Timişoara Charlotte Brontë (1816-1855) was born in Thornton, Yorkshire, England, the third of six children....

Read more

Relatii dinamice in cadrul terapiei educ…

RELAȚII DINAMICE ÎN CADRUL TERAPIEI EDUCAȚIONALE COMPLEXE ȘI INTEGRATE Profesor educator Mureșan- Chira Gabriel Școala Gimnazială Specială Centrul de Resurse și Documentare pentru Educația Incluzivă/...

Read more

Inspectia scolara generala a unitatilor …

CAPITOLUL II  Inspectia unitatilor de invatamant preuniversitar    SECTIUNEA a 3-a Inspectia scolara generala a unitatilor de invatamant preuniversitar: desfasurarea inspectiei   Art. 26. -     Inspectia scolara generala va fi deschisa de catre coordonatorul...

Read more

Sistemul de asigurare a calitatii inspec…

CAPITOLUL II  Inspectia unitatilor de invatamant preuniversitar    SECTIUNEA a 7-a Sistemul de asigurare a calitatii inspectiei la nivelul ISJ/ISMB   Art. 54. -     Managementul calitatii inspectiei scolare consta in crearea unor sisteme si...

Read more

Activitatea diferentiata reteta succesul…

ACTIVITATEA DIFERENŢIATĂ  REŢETA SUCCESULUI ÎNVĂŢĂRII ŞCOLARE    Înv. Marc Aurica Şcoala Gimnazială Câmpeni   Preocuparea majoră a fiecărui dascăl trebuie să fie cunoaşterea reală a personalităţii elevilor cu care lucrează, ceea ce îl ajută în...

Read more