Harjutusülesanded. Integraal

Ülesanne 1

  • alumine raja a
  • ülemine raja b
  • ∫(x2 – 6x + 9) dx =
Vastus

Kujundi pindala on  pü.

Lahendus
  1. Alumine raja a = 0
  2. Ülemine raja b = 2
  3. S=\int_0^2\left(x^2-6x+9\right)\mathrm{d}x=
    = x3 3 - 3x2 + 9x 0 2 =
    =\frac{2^3}{3}-3\cdot2^2+9\cdot2-
    -\frac{0^3}{3}-3\cdot0^2+9\cdot0=
    =\frac{26}{3}-0=\frac{26}{3}\ \mathrm{\left(pü\right)}

Ülesanne 2

  1. ∫(x3 – 4x) dx =
  2. S1
    • alumine raja a
    • ülemine raja b
  3. S2
    • alumine raja a
    • ülemine raja b 
Vastus

Värvitud osa pindala on  pindalaühikut.

Lahendus

Pindala leidmiseks tuleb integraal tükeldada kaheks Spos (S1) ja Sneg (S2). Kogu pindala saamiseks liidetakse negatiivse pindala absoluutväärtus või lahutatakse negatiivne pindala.

SSpos + |Sneg|
SSpos – Sneg

  1. S_1=\int_{-2}^0\left(x^3-4x\right)\mathrm{d}x=
    = x4 4 - 2x2 -2 0 =
    =0-\left(4-8\right)=4\ \mathrm{\left(pü\right)}
  2. S_2=\int_0^2\left(x^3-4x\right)\mathrm{d}x=
    = x4 4 - 2x2 0 2 =
    =\left(4-8\right)-0=-4\ \mathrm{\left(pü\right)}
  3. S=4+\left|-4\right|=8\mathrm{\ \left(pü\right)}või
    S=4-\left(-4\right)=8\ \mathrm{\left(pü\right)}

Ülesanne 3

  • võrrand lõikepunktide leidmiseks
  • alumine raja a
  • ülemine raja b
Vastus

Värvitud osa pindala on  pindalaühikut.

Lahendus
  1. Leiame funktsioonide lõikepunktide x-koordinaadid ehk integreerimis­rajad.
    x2 + 4xx2 – 4x + 6
    2x2 – 8x + 6 = 0
    x1 = 1 (a), x2 = 3​ (b)​​
  2. Joonisel on 2 kõvertrapetsit, otsitav pindala on nende vahe.
  1. \int_1^3\left(-x^2+4x-x^2+4x-6\right)\mathrm{d}x=
    \int_1^3\left(-2x^2+8x-6\right)\mathrm{d}x=
    = - 2 x3 3 + 4x2 - 6x 1 3 =
    =-\frac{2\cdot3^3}{3}+4\cdot3^2-6\cdot3-
    -\left(-\frac{2}{3}+4-6\right)=
    =-18+36-18+\frac{2}{3}-4+6=\frac{8}{3}
    ​​

Riigieksamite ülesanded

Joonisel on funktsiooni f (x) = –2x2 + x + 6 graafik.

  1. Lisage joonisele sirged x = 1 ja x = –1 ning viirutage kujund, mida piiravad antud sirged, funktsiooni f (x) graafik ja x-telg.
  1. Arvutage viirutatud kujundi pindala.
    • ∫ (–2x2 + x + 6) dx = 
Vastus
  1. S pü
Joonis (vastus 1)

Kõvertrapetsit piiravad jooned y = 0 ja y = 8 + 2xx2 (vt joonist).

  1. Arvutage kõvertrapetsi pindala.
    • alumine raja 
    • ülemine raja 
    • ∫(8 + 2xx2) dx = 
  2. Mitme protsendi võrra on ristküliku ABCD pindala kõvertrapetsi pindalast suurem?
    • AD ühikut
    • AB ühikut
Vastused
  1. Kõvertrapetsi pindala on  pindalaühikut.
  2. Ristküliku ABCD pindala on % võrra suurem.

Joonisel on ruutfunktsiooni y = x2 – 2x + 3 graafik.

Kõvertrapetsit K piiravad jooned y = x2 – 2x + 3; y = 0; x = 0 ja x = 3.

  1. Joonestage ja viirutage kõvertrapets K.
  2. Arvutage kõvertrapetsi K pindala.
    • ∫ (x2 – 2x + 3) dx  = 
  3. Kas kõvertrapetsist K saab välja lõigata ristküliku, mille pindala on 6 pindalaühikut? Põhjendage oma vastust.
    • .
Vastused
  1. SK pü
Joonis (vastus 1 ja 3)

Kõvertrapetsit piiravad jooned y = x2 – 2x + 5, x = –1, x = 2 ja x-telg.

  1. Joonestage kõvertrapets koordinaatteljestikku.
  2. Arvutage kõvertrapetsi pindala.
    • ∫ (x2 – 2x + 5) dx = 
Vastus
  1. S pü
Joonis (vastus 1)