Тема . Математический анализ
.12 Определенный интеграл Римана
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#53635

Вычислить

∫ 2π   dx
    --------
 0  2 − sin x
Показать ответ и решение

Понятное дело, что не выйдет сделать замену в определенном интеграле tg x2 = t  - эта замена разрывна в точке π  .

Однако, если сделать эту же замену для вычисления первообразной, то есть

∫
  ---dx---
  2 − sin x

То мы приходим, с учетом того, что dx = -2dt2
     1+t   , sin x = -2t2
       1+t   к неопределенному интегралу

 ∫         dt
2   ------------2t--
    (1+ t2)(2 − 1+t2)

Который преобразуется в

 ∫      dt        ∫     dt      ∫       dt        ∫      dt     t− 1=u ∫   du      2       2t
2   --2--------=    -2------- =   -2------1---3 =    ----1-2---3  2=      -2---3 = √--arctg √--+C =
    2t − 2t+ 2      t − t + 1     t  − t+ 4 + 4      (t − 2) +  4         u +  4     3       3

               x
  √2--     2tg√2 −-1
=   3 arctg      3   + C

Следовательно, при любом C
 1   функция F  (x ) = √2-arctg 2tg√ x2−-1+ C
  1       3         3      1   является первообразной для f(x) = 2−s1in-x  на полуинтервале [0,π)  , а при любом C2   функция                    x
F2(x) = √2-arctg 2tg√2−1-+ C2
         3         3   является первообразной для        --1---
f(x) = 2−sinx  на полуинтервале (π,2π ]  .

Таким образом, нам нужно выбрать так C1   и C2   , чтобы уже функция

        (                    x
        {F1 (x ) = √2-arctg 2-tg√-2−1+ C1 п ри x ∈ [0,π)
G (x) =            3     2 tg 3x−1
        (F2 (x ) = √23-arctg-√32--+ C2,  п ри x ∈ (π,2π ]

была первообразной нашей исходной функции        --1---
f(x) = 2−sinx  уже на всём отрезке [0,2π]  .

Подберем C1,C2   из условия непрерывности. То есть, чтобы

xl→imπ− F1 (x ) = xl→imπ+F2 (x )

Но ясно, что xli→mπ− F1(x) = π√3-+ C1

С другой стороны,                π√--
xl→imπ+F2(x) = −  3 + C2   , Следовательно, нам нужно, чтобы

π√--+ C  = − √π--+ C
 3     1      3    2

То есть, необходимо, чтобы

C2 − C1 =  2√π-
            3

Какие именно C1,C2   взять с выполнением этого условия - неважно. Возьмем, допустим,              2π-
C1 = 0,C2 =  √3   .

И получается, что функция

       (            x
       { √2-arctg 2-tg√-2−1       при x ∈ [0,π)
G (x) =    3     2 tg x3−1
       ( √23-arctg--√32--+  2√π3,  при x ∈ (π, 2π]

уже будет являться настоящей первообразной для функции f (x ) = 2−-1sinx  на всём отрезке [0,2π]  . Следовательно, по формуле Ньютона-Лейбница:

∫ 2π    1                      2π
     --------= G (2π)− G (0) = √--
 0   2− sinx                    3
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!