Pole obszaru.

Całkowalność. Metody i obliczanie całek oznaczonych i nieoznaczonych. Pole pod wykresem. Równania i nierówności z wykorzystaniem rachunku całkowego. Wielowymiarowa całka Riemanna - w tym pola i objętości figur przestrzennych.
Mervius
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 35
Rejestracja: 21 gru 2014, o 19:58
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 5 razy

Pole obszaru.

Post autor: Mervius »

Witam, mam do policzenia pole obszaru ograniczonego wykresami funkcji lub liniami:

\(\displaystyle{ F(x) = x e^{-x ^{2} }, x \ge 0}\)

Przedział, jak zakładam jest \(\displaystyle{ [0; infty)}\)
Wzór na pole znam, moduł mogę usunąć, zważając na to, że funkcja w danym przedziale jest nieujemna.
Zapewne też, trzeba to policzyć jako całkę niewłaściwą. Niestety nie mam pojęcia jak się do tego zabrać. Czy ktoś mógłby mnie naprowadzić, od czego zacząć?

Pozdrawiam.
dec1
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 714
Rejestracja: 21 mar 2016, o 21:42
Płeć: Mężczyzna
Pomógł: 191 razy

Pole obszaru.

Post autor: dec1 »

Całka z \(\displaystyle{ e^{-x^2}}\) jest nieelementarna i wynosi \(\displaystyle{ \int e^{-x^2}=\frac{1}{2}\sqrt{\pi}erf(x)}\).

Edit:
Nvm ślepy jestem. No ale może Ci się kiedyś przyda
Ostatnio zmieniony 11 kwie 2016, o 20:13 przez dec1, łącznie zmieniany 3 razy.
Awatar użytkownika
Premislav
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15688
Rejestracja: 17 sie 2012, o 13:12
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 196 razy
Pomógł: 5221 razy

Pole obszaru.

Post autor: Premislav »

No po prostu liczysz \(\displaystyle{ \int_{0}^{+\infty}xe^{-x^{2}}dx}\), tu nie ma nic trudnego, wykonujesz podstawienie za wykładnik i zaraz koniec.

dec1, ale tam jest \(\displaystyle{ x e^{-x ^{2} }}\)
Mervius
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 35
Rejestracja: 21 gru 2014, o 19:58
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 5 razy

Pole obszaru.

Post autor: Mervius »

No właśnie po raz pierwszy usłyszałem o czymś takim jak "nieelementarna".

Przepraszam, że zadam może głupie pytanie, ale jak policzyć z tego całkę nieoznaczoną?
Próbowałem przez części, niestety nie potrafię tego doprowadzić do końca.
dec1
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 714
Rejestracja: 21 mar 2016, o 21:42
Płeć: Mężczyzna
Pomógł: 191 razy

Pole obszaru.

Post autor: dec1 »

Przez podstawienie \(\displaystyle{ u=-x^2}\).
Mervius
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 35
Rejestracja: 21 gru 2014, o 19:58
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 5 razy

Pole obszaru.

Post autor: Mervius »

Nie wiem, dostałem dziś całkowitego otumanienia. Jeżeli podstawię \(\displaystyle{ u = -x ^{2}}\)
To przy wyliczeniu \(\displaystyle{ x = \sqrt{-u}}\) a \(\displaystyle{ dx = \frac{2}{3}u \sqrt{-u}du ?}\)
dec1
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 714
Rejestracja: 21 mar 2016, o 21:42
Płeć: Mężczyzna
Pomógł: 191 razy

Pole obszaru.

Post autor: dec1 »

\(\displaystyle{ \int xe^{-x^2}dx}\)
Podstawiamy \(\displaystyle{ u=-x^2}\) i \(\displaystyle{ du=-2xdx}\):
\(\displaystyle{ \int -\frac{e^u}{2}du=}\)
\(\displaystyle{ -\frac{1}{2}\int e^udu=}\)
\(\displaystyle{ -\frac{e^u}{2}=}\)
\(\displaystyle{ -\frac{e^{-x^2}}{2}+C}\)
Dalej \(\displaystyle{ F(b)-F(a)}\).
Mervius
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 35
Rejestracja: 21 gru 2014, o 19:58
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 5 razy

Pole obszaru.

Post autor: Mervius »

Dziękuję za pomoc, udało mi się doprowadzić zadanie do końca i uzyskać poprawny wynik Jakoś się zamotałem podczas podstawiania.
Pozdrawiam.
ODPOWIEDZ